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单元4 活动二 数字化编码依托二进制
课题 数字化编码依托二进制 单元 单元四 学科 信息科技 年级 四年级
教材分析 《数字化编码依托二进制》该课时教材编排了“信息的数字化采用二进制—二进制运算优点多”的意义学习活动，能够让学生有创造思维，能够了解二进制在生活中的多种多样，并且能够知道我们为什么要去学习二进制的使用，有什么好处。教材编排合理，教学环节注重实践与理论相结合，教材内容贴近学生生活实际，符合四年级学生认知特点。
教学目标 1、能够意识到数字化编码依赖二进制，信息数字化采用二进制，像电子记分牌的数码管通过 “0” 和 “1” 表示灯管的亮灭状态。 2、能够分析电子记分牌数码管显示数字的逻辑，理解计算机采用二进制的优点。 3、能够结合电子记分牌、计算机二进制的案例，探究二进制在数字化编码中的应用，尝试对比十进制与二进制的区别。 4、能够认识到二进制是数字化编码和计算机技术的基础，在接触数字化技术时，树立对二进制编码原理和计算机工作逻辑的尊重意识。
重点 1、了解信息的数字化采用二进制2、了解二进制运算的优点
难点 1、了解二进制运算的优点
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 第2课 数字化编码依二进制如何才能让电子记分牌显示得分呢 数字化编码是关键可是怎么编码呢 二进制是数字化编码的基础。我们先探寻二进制的奥秘吧!观看导入视频 讨论 “电子记分牌的显示原理”：教师展示 “七段数码管图片”（由 7 个发光二极管组成，亮灯用 1 表示，灭灯用 0 表示），说明 “二进制编码控制亮灯状态，就能显示对应数字”。例如数字 “0” 是 “除中间段灭，其他段亮？ 以 “电子记分牌显示得分” 这一真实需求为任务，让学生明确 “二进制编码的实际用途”；七段数码管的引入，搭建了 “二进制编码” 与 “电子设备显示” 的桥梁，让 “编码控制硬件” 的逻辑可视化；
讲授新课 一 、信息的数字化采用二进制要想将得分进行数字化编码，首先要发现电子记分牌显示得分背后蕴含的数字化原理。活动：探究号码背后的秘密1. 观察右图中电子记分牌上显示的数字，你能发现它的显示规律吗 (1)一位数字共有几段灯管参与显示 (2)每段灯管的变化有几个状态 (3)电子记分牌的显示由数码管组成。根据数码管结构如右图，思考:当得分显示为“2”时，哪些灯管是亮的 哪些灯管是不亮的 2.电子记分牌在显示数字时，观察每段灯管的亮灭状态并完成下表。从中你发现了什么 如开关的断开与闭合、电位的低与高等，只有两种工作状态时，我们可以用“0”和“1”来表示不同状态，这就是二进制的物理含义。拓展阅读烽火与二进制烽火是我国古代边防军事通信的重要手段，烽火的燃起表示国家战事的出现。在边疆的高地上，每隔数十里便会建一座烽火台，台上通常会放置一些干柴。二、二进制运算优点多活动：了解计算机中的二进制查阅资料，讨论:计算机电路有哪几种状态 计算机为什么采用二进制 拓展阅读计算机与二进制早期计算机使用的主要电子元器件是电子管，它的电路只有“开”和“关”两种状态，工作状态相对稳定如何表示这两个状态呢 人们想到利用“0”和“1”两个数字来表示。从此，二进制诞生了。时至今日，计算机仍然采用二进制进行工作。活动：了解计算机中的二进制2.搜索“十进制与二进制数值对照表”，比较二者的区别尝试使用十进制和二进制解释数字“10”的含义。拓展阅读十进制与二进制的区别十进制有 0~9 十个数字，二进制只有0和1两个数字;十进制运算满十进一，二进制运算满二进一。计算机只能通过二进制存储和运算，而二进制数与十进制数之间的转换较为容易。因此人们使用计算机时仍然可以使用十进制数，计算机自动将其转换为二进制数进行处理，输出结果时再将二进制数自动转换成十进制数，这给人们的工作带来极大的便利。活动：了解计算机中的二进制计算机采用二进制有以下优点:一是计算机的电路只有两种状态，抗干扰能力强，数据的传输与处理不容易出错;二是二进制运算规则简单，有利于提高计算机的运算速度。此外，二进制中的“1”还可以代表“真”,“0”代表“假”,适合进行逻辑运算。三、课堂练习1、二进制的物理含义是用（）表示不同状态。A. “0” 和 “1” B. 仅 “0”C. 仅 “1” D. 随意数字2、计算机采用二进制的优点不包括（）。A. 电路状态多，易出错B. 抗干扰能力强C. 运算规则简单D. 适合逻辑运算3、二进制的应用场景有（）。A. 电子记分牌显示得分 B. 古代烽火传讯C. 计算机存储和运算 D. 仅用于理论研究4、计算机采用二进制的优点有（）。A. 抗干扰能力强，数据传输与处理不易出错B. 运算规则简单，提高运算速度C. 适合进行逻辑运算 D. 没有优点5、判断题：十进制和二进制的数字个数相同，运算进位规则也相同。（ ）四、拓展延伸1、计算机内部的二进制2、学习二进制对青少年有什么好处？3、青少年如何更好的运用二进制？4、有什么常见的二进制的应用场景？ 讨论“电子记分牌的显示原理”：教师展示“七段数码管结构及数字显示图”，引导学生聚焦三个问题展开观察：①一位数字共有几段灯管参与显示？②每段灯管的变化有几个状态？③当得分显示为“2”时，哪些灯管是亮的？哪些是不亮的？ 对照资料，完成差异表：每组结合拓展阅读“十进制与二进制的区别”和数值对照表，填写对比表，重点分析“数字‘10’的含义”。 十进制“10”：由0-9中的数字组成，遵循“满十进一”规则，含义为“1个十 + 0个一”，对应实际数量10。二进制“10”：仅由0和1组成，遵循“满二进一”规则，含义为“1个二 + 0个一”，对应实际数量完成课堂练习题目。 学习拓展知识 “从学生熟悉的十进制计数切入，用“石子+盒子”的具象道具模拟二进制位权，将抽象的“满二进一”规则转化为可操作的摆石子动作，降低认知门槛。通过“操作-记录-验证”的闭环流程，让学生主动发现二进制位权规律（2 、2 等），而非被动记忆，为后续编码设计积累“数字表示”的基础能力。十进制是学生的固有认知，直接对比易产生混淆。本活动以“数字‘10’”为具体锚点，通过“填写对比表—小组互查—拓展计算”的递进式操作，让学生从“数字组成”“进位规则”两个维度建立清晰区分进一步熟悉本节课知识内容。 在原有的基础知识上进一步加深学生学习效果。
布置作业 在父母的陪同下，在网上查阅生活中有哪些常见的二进制使用场景，并了解二进制。 完成作业 培养学生查阅资料的能力，分析解决问题的能力
课堂小结 《数字化编码依托二进制》课程小结：通过学习，我们彻底被 “0 和 1” 这两个简单数字的魔力震撼到了 —— 原来我们每天离不开的手机、电脑、电子记分牌，背后都是二进制在 “默默工作”。二进制就像一把钥匙，帮我们打开了数字化世界的大门。以后我们要多做一些二进制的趣味实践，比如用二进制记录日常、设计更复杂的密码，还要多了解编程知识，看看能不能用二进制写出简单的小程序。 分组总结归纳 锻炼学生的总结能力，逻辑思维、语言表达能力。
板书 学习、记忆及勾画知识点 明确教学内容及重点和难点
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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