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四上第2单元教学设计
第1课时 “0”“1”表信息
1.课时教学内容分析本节课为“0和1世界真奇妙”单元的第一课，主要让学生初步认识二进制，知道计算机中的所有数据都是用二进制表示，能够借助卡片或其他工具完成二进制数和十进制数的转化。
2.课时学情分析通过前一个单元的学习，学生对常用的信息编码有了一定的了解，知道一些简单的编码规则，感受到编码给生活带来很多便利。很多同学都知道计算机中的数据是用二进制表示，但他们很少意识到计算机中的二进制数据也是编码。二进制的内容偏理论，如何用“0”“1”表示信息对学生来说也非常陌生，因此在教学时应从二进制原理出发，对二进制的本质进行阐述，从生活应用情境出发过渡到计算机中二进制的应用。同时可以发挥小组合作学习的优势，引导学生互相讨论、同步学习，享受在学习过程中获得的愉悦感和成就感。
3.课时教学目标（1）通过游戏活动，初步认识二进制，了解二进制如何表示十进制数字。（2）学会借助工具，完成简单的二进制数与十进制数的相互转化。
4.教学环境多媒体教室、卡片教具
5.教学建议（1）本课知识点较多，建议根据学生实际情况分成1-2个课时，课例《走进二进制》可作为教学参考。（2）二进制的知识点对学生来说较为陌生，可以利用教材“探一探”开展“读心术”表演，也可利用二进制原理改编其他游戏活动如猜姓氏、猜符号、猜生肖等活动，“读心术”原理可参考教学资源“解密读心术”。（3）可以通过一些二分类的应用情境，如性别“男”和“女”，学校成员身份“教师”和“学生”等，让学生体验使用数字“1”和“0”进行编码表示，从学生已有的经验出发构建新的知识。（4）活动二“用二进制表示数”要引导学生观察规律，在教师的带领下利用卡片实现二进制与十进制的转换，要注意书写规范和读数的规范。学生掌握方法后可以提供适当的练习。也可以用在手指上写数来代替在卡片上画点，手指的伸直/弯曲分别对应卡片的正面/背面。（5）阅读《不插电的计算机科学》一书，研究该书中的游戏活动，并恰当应用于课堂。
6.教学过程
教学环节 教师与学生活动 教学意图
课前准备 1.谈话引入师生交流魔术的话题2.说明游戏规则。（1）从1~31当中选择任意一个数字，记在心间；（2）认真观察5张卡片，找出哪几张卡片上有你心中所想的数。 3.教师展示“读心术” 利用教材“探一探”的内容开展魔术表演，吸引学生的注意力，让学生在神秘而愉快的游戏氛围中进入学习主题。
问题讨论引入新课 刚刚的游戏用到了二进制的原理，其实计算机中的数据都是以一系列的0和1的形式储存的，但计算机却能展示丰富多彩的信息，计算机是如何做到的？教师引出新课：用0和1表示信息 引发思考，引入课题
二进制与计算机 教师出示情境问题：小明家的牧场有公奶牛50头，母奶牛15头，如果只能用纯数字进行编码，我们该如何设计牛耳标号方便我们管理牧场呢？学生讨论，交流展示，教师提示可以用0和1分别表示公牛和母牛。师总结：只用0和1两个符号来表示的数称为二进制数，任何具有两种截然不同状态的事物都可以用二进制来表示。比如来开关门、硬币正反、灯泡亮灭、二维码黑白格不同的状态。继续启发学生举例说明0和1还能表示哪些事物的对立面。2.计算机中的二进制提出问题：二进制是计算机中广泛采用的一种数制，那计算机如何通过电子器件来表示二进制数呢？学生讨论、大胆猜测游戏活动：邀请8个同学站成一排，教师出示二进制数，其余同学指挥这8名同学通过站立或蹲下表示出对应的二进制数。师总结：刚刚的游戏通过同学的站立或蹲下模拟了计算机中电子管的开或关的状态，1个电子管表示1位二进制数，8个电子管可以表示一个8位的二进制数，这样计算机就能通过电子元器件的开或关、通电或断电来表示数了。 上一个单元学生已经有了使用编码解决生活中的真实问题的经验，本活动在此基础上限定条件，让学生尝试通过0和1来表示事物的对立面，帮助学生理解二进制的原理。通过游戏活动让学生直观感受计算机如何通过电子器件的不同状态来表示出二进制数。
用二进制表示数 请学生观察卡片规律，为空白卡片画上圆点。约定卡片正面朝上代表1，背面朝上代表0，请学生用二进制数表示卡片的状态。将正面朝上的卡片点数依次相加，就能得到对应的十进制数。教师出示以下问题，学生以4人为一组进行讨论，摆放卡片论证观点。（1）如何用卡片表示数字9？（2）用4张卡片能表示的最大数是多少？最小数又是多少？（3）如何才能表示出大于15的数？小组展示交流结果。 学生已经理解了二进制中的0和1可以用来表示两种不同的状态。通过卡片的正反面表示二进制数，引导学生观察卡片上的点数从而发现规律——二进制数中，任何数位都是其右侧的2倍。通过将正面向上的点数相加求对应十进制数的方法形象直观，学生更容易接受。
计算更大的二进制数 教师提出问题：遇到更大的二进制数该如何计算呢？请学生根据书上的提示试着快速完成进制间的转化。学生依照提示，利用计算机快速完成任务，感受信息科技工具的便捷。 借助教材学习如何利用工具计算更大的二进制数，感受在线工具的便利。
6.课时教学板书设计
7.课时作业设计（1）借助卡片完成下列十进制与二进制的转化。 （12）10 =（ ）2 （1011）2 =（ ）10 （2） 姐姐将迎来 14 岁生日，但是蛋糕店只配送了10 根蜡烛，家里也没有十进制数造型的蜡烛了，该如何用蜡烛来表示姐姐的年龄呢 你能想出什么好办法吗

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