资源简介

数字世界的编码—认识 “0” 和 “1”
一、教学目标
1、学生能够理解二进制的基本概念，知道 “0” 和 “1” 可以表示事物的两种状态。
2、能够用二进制数表示简单的信息，理解二进制的进位规则是逢二进一。激发学生对信息技术的兴趣，培养学生的探索精神和创新意识。
3、让学生体会到信息技术在生活中的广泛应用，感受信息技术的价值。
教学重难点
1、重点
理解二进制的概念和进位规则，掌握用二进制表示信息的方法。
2、难点
理解二进制在计算机中的应用原理。
三、课前准备
教材、多媒体课件、在线进制转换工具
四、教学过程
（一）导入
展示生活中一些具有两种状态的事物，如开关的开和关、灯泡的亮和灭、磁铁的南极和北极等，引导学生观察并思考这些事物的状态特点。
提问：“我们能否用一种简单的方式来表示这些事物的两种状态呢？” 从而引出本节课的主题 —— 认识 “0” 和 “1”。
（二）新授
认识二进制（8 分钟）
讲解：生活中很多事物只有两种状态，可以用数字 “0” 和 “1” 表示这些状态信息，这种用 “0” 和 “1” 两个数字来表示的计数，称为二进制数。例如，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。
举例：展示更多生活中可以用二进制表示的例子，如硬币的正面和反面等，让学生进一步理解二进制的概念。
二进制的进位规则
对比十进制的进位规则 “逢十进一”，讲解二进制的进位规则是 “逢二进一”。
用两位二进制数表示事物的四种状态举例说明，如两盏灯的亮灭情况：全黑（00）、仅亮第 1 盏灯（01）、仅亮第 2 盏灯（10）、全亮（11），让学生直观感受二进制的进位规则。
二进制在生活中的应用（4 分钟）
引导学生思考二进制在生活中还可以表示哪些事物的两种状态，组织学生进行小组讨论，然后请小组代表发言。
教师总结学生的发言，并补充一些常见的例子，如电梯的上升和下降、电梯门的开和关等。
计算机与二进制
介绍人类发明的第一台通用电子计算机 “埃尼阿克”（ENIAC）最初采用十进制，后来发现采用二进制能大大简化计算机的结构，提高性能和可靠性。
解释计算机内部电子元件和电路只有通、断两种状态，可用 “1” 和 “0” 表示，所以计算机采用二进制。
（三）体验探索
游戏：“灯光暗号”
规则：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。
操作：教师先演示昕昕发出的灯光信号，让学生判断昕昕带了哪些食物。然后请学生分组进行游戏，一人发出灯光信号，另一人猜测带的食物，互换角色进行练习。
二进制数的续写
给出题目：接着往下写二进制数。（1）100、101、110、______ ；（2）1000、______ 、______ 、1011、______ 。
学生独立完成后，教师请学生回答，并讲解二进制数的续写规律。
（四）巩固练习
破译秘密信息
题目：亮亮和昕昕约定，用 “0” 代表莫尔斯电码 “ ”，“1” 代表 “—”。请学生破译给出的秘密信息。
学生独立完成后，同桌之间互相检查，教师巡视指导，最后统一讲解答案。
进制转换实践
要求：借助数字化工具，体验不同进制之间的相互转换。例如，将十进制数 “256” 转换成二进制数。
学生操作，教师在教室里巡视，为遇到问题的学生提供帮助。
（五）拓展延伸
介绍二进制转十进制小游戏：日常生活中用手势表示数字 1 到 10 的方式，在一只手的手指上写上对应的数字，约定伸直的手指表示 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。
请学生课后和同学一起玩这个小游戏，并用在线进制转换工具验证转换方式是否正确，进一步探究二进制转换成十进制的奥秘。
（六）课堂总结
引导学生回顾本节课所学内容，包括二进制的概念、进位规则、在生活中的应用、与十进制的转换以及计算机采用二进制的原因等。
请学生分享本节课的收获和体会，教师对学生的表现进行评价和总结，鼓励学生在课后继续探索二进制的奥秘，发现信息技术在生活中的更多应用。
五、教学反思
在教学过程中，要注重引导学生通过实际操作和体验来理解二进制的概念和应用，关注学生在游戏和实践活动中的表现，及时给予指导和反馈。对于进制转换等较难的知识点，要多举例、多练习，帮助学生掌握。同时，鼓励学生积极思考，培养他们的创新思维和解决问题的能力。

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