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计算机中信息的表示山东教育出版社初中信息技术 课题导入： 下面，老师给你们表演一个魔术——读心术，只需要五张
卡片，我能瞬间猜到你的生日，你信吗？大型魔术表演1号卡3号卡2号卡4号卡5号卡神 奇 的 读心术168421魔术解密8416魔术解密返回11100（28）10不要迷恋哥，哥只是个传说试一试：你能用左手表示自己的年龄吗？二进制与二进制数二进制：用0和1两个数码来表示任意一个数值
进位规则是“逢二进一”。计算机中
就是用二进制来表示各种信息的。0+0=0
0+1=1
1+1=10（读作一零）
11+1=100（读作一零零）一个二进制位（0或1）称为一个比特（bit）
比特是表示数据的最小单位二进制与十进制的转化 任务一：8 5 12 16 13 5 “help me”后来，你记得对面是你的一个小伙伴，你们曾经给字母编过表，如下：
现在你能看出小伙伴的意思吗？
情境活动21:13二进制的编码ASCII码：一套基于拉丁字母的电脑编码系统，用于显示英语和其他西欧语言。它用8位二进制数组成的不同编码来表示各种字母和符号。
8个二进制位称为一个字节（Byte），字节是最基本的信 息存储单位，一个字节存储一个半角英文字母或符号。
GB码：用来显示中国汉字的编码，用两个字节（16bit） 来表示一个汉字，即存储一个汉字需要两个字节。中：11010110 11010000国：10111001 11111010 根据以上编码规则，用二进制的方式给同桌发送一个单词信息。二进制的表示方式用多种，可以用手指表示，可以用声音表示，也可以眨眼皮表示。小游戏点阵图像对于图像，计算机又是如何表示的呢？跟黑洞的照片一样，我们用二进制编码中为1的地方填充颜色，编码为0的地方不填充颜色，就会得到一张图像。00000111 11100000
00011000 00011000
00110000 00001100
01100000 00000110
01001100 00110010
10001100 00110001
10000000 00000001
10000000 00000001
10010000 00001001
10010000 00001001
10001000 00010001
01001100 00110010
01100011 11000110
00110000 00001100
00011000 00011000
00000111 11100000 任务二二进制的应用二进制的应用计算机中的二进制 同学们，通过刚才的例子，我们知道，在生活，我们可以通过各种各样的例子来表示二进制，那你们知道在计算机中，用什么方式来表示二进制吗？利用电子原件的通电和断电、高低电压来表示计算机中的二进制 1 0 1 0 0 1 0 1 0 01 0 11 0 1 0 1利用光的反射来表示二进制，有折射表示0，没有折射表示1 利用磁性来表示二进制，例如n-s表示1，s-n表示0 1 1 0 1 0 0 1计算机中的二进制人工智能时代，未来已来21:131.计算机内部采用的数制是（ ）
A：十进制 B：二进制 C：八进制 D：16进制
2.十进制数7和11对应的二进制数是（ ）
A：1011 1101 B：0111 1011
C：1101 1000 D：1110 0100BB计算机中的二进制课堂小结：教学设计
教学目标
知识与能力：
了解计算机中信息的表达方式
2. 学会二进制与十进制的转换方法；3. 对当今前沿科技有所了解；
过程与方法：
1.通过利用左手屈伸手指的方法，学会二进制与十进制的转化；
2.通过二进制的编码实例明白计算机中如何利用二进制表示字符；
3.通过设计图形编码活动理解计算机对图像的表示方法。
情感态度价值观：通过认识信息技术对人类生活和社会发展的深刻影响，激发学生对信息技术的学习兴趣。
教学环节
教学活动
设计意图
教师活动
学生活动
二进制与十进制数的转换（15分钟）
导入（3分钟）
同学们，我们今天来学习一下二进制和计算机方面的知识。
首先，老师来给大家表演一下读心术，告诉我，下列哪组数字中有你的生日，哪组数字中没有，我就能说出你的生日，你信吗？
（课堂演示的时候使用的是交互式课件）
同学们，通过刚才的展示，是不是感觉很奇妙？那么老师是如何做到的呢？
现在，请你们拿出笔，在小指上写下1，无名指上写下2，中指上写下4，食指上写下8，拇指写下16。想想，假如你还有第六根手指，应该写下多少？
思考如何用一只手表示自己的岁数？

计算机中的二进制（4分钟）
回到我们的计算机，计算机其实就是一台通电的机器，它是怎么识别各种信息的呢？我们不妨想一想我们的祖先最初是用结绳记事的，用不同的绳子状态表示不同的信息。我们再看看这个手势，手指的伸直与弯曲其实就是表示了两种不同的状态，然后我们用0和1来表示这两种状态，就能表示不同的数值。
计算机可不可以呢？不但可以，而且是只能用不同的两种状态来表达信息，比如通断电，高低电压等等状态，在符号上就是0和1了。这就是计算机采用0和1两个数字表示不同信息的原理。
二进制：用0和1两个数码来表示任意一个数值，进位规则是“逢二进一”。计算机中就是用二进制来表示各种信息的。
（接下来分析三个例子，让学生熟悉二进制的表示方法）
练习：二进制和十进制数的相互转换（5分钟）
同学已经可以非常敏捷地将二进制数转换成十进制数，下面请同学们完成任务1。

（反馈练习的答案）
学生回答：不信。
学生上台指出哪张卡片有，哪张卡片没有
学生伸手，回答：5个或者10个数。
学生拿笔在手指上写数字。
学生回答：32。
学生听讲，尝试用一只手表示自己的岁数
学生听讲
分析例子时，学生互动回答问题
学生完成练习
完成十进制转二进制的练习
通过设置问题“用手指表示数”容易吸引学生注意，在手指上写数，操作简单，就地取材，为后续活动提供快捷方便的辅助工具，
通过屈伸手指的方式表示二进制数，直观形象，学生容易接受，容易激起学习的兴趣，容易进行拓展尝试。拓展实例的分析，更能加深学生对二进制的理解。
课堂练习，不仅巩固学生对二进制的理解，而且利用不同形态来表示二进制，有利于学生思维迁移
结合情景问题，激发学生解决问题的热情，同时让学生先逆向运算，将十进制转成二进制，在授以方法，有利于学生思维的培养。
二进制编码（13分钟）
二进制编码
数值信息计算机能够识别并表示了，但是计算机中只有数值吗？像字符、图像等信息又是如何表示的呢？
情境活动（4分钟）
有一天夜里，你正在写作业，突然发现对面楼里有灯光一闪一闪地，似乎有某种规律，你仔细观察后发现对方可能是用二进制来发送信息，于是，你把信息记了下来，发现是以下一串代码01000 00101 01100 10000 01101 00101
请问，你知道这是什么意思吗？
后来，你记得对面是你的一个小伙伴，你们曾经给字母编过表，如下：
现在，你能看出小伙伴的意思吗？
8 5 12 16 13 5 “help me”
原来，密码是这样破解的：从字母表里找到字母对应的数字，将数字转化成二进制进行传输，接收到二进制后将其转化成数字，再从字母表里找出对应的字母。
游戏（6分钟）
根据以上规则，用二进制的方式给同桌发送一个单词。二进制的表示方式用多种，可以用手指表示，可以用声音表示，也可以眨眼皮表示
讲解二进制编码（2分钟）
ASCII码：用8位二进制数来表示半角英文字符和字母。存储单位：字节
GB码：用16比特（2个字节）来表示一个汉字和中文字符。
学生回答不是，还有字母、符号、图片==
学生猜猜意思，将二进制数转成十进制
学生破解出意思
学生做游戏，同桌之间一个用二进制传输一个单词，另一方解析这个单词。
本环节讲解二进制的编码知识，单纯地讲，该知识可能比价乏味。通过情境设置让学生来逐步模拟计算的运行，让学生不知不觉中知道了计算机的编码环节，同时通过设置活动加深了学生对这个流程的理解。最后才正面讲解计算机的编码流程，巩固学生的认识。
二进制与图像（12分钟）
图像的表示（2分钟）
人类第一张黑洞照片的由来。
计算机可以用一个表格来描述一张图片，每个格子表示一点。如果该点有颜色，就表示为1，如果没有颜色，就表示为0。
活动（5分钟）
现在传输一个二进制图像给你，你能快速地解码出来吗？教师在此以excel的方式制定好表格，让学生解码一个图像。

应用（2分钟）
事实上，计算机就是根据上述的方法对图像进行编码解码的。不独是计算机，如打印机、传真机、甚至LED屏，也是根据二进制信息进行着墨或者显示的。

学生思考
学生活动，接受教师发送的表格，并开始解密图像，并设计图像，给图像编码
本环节讲解如何用二进制数来描述图像。问题承接上一个环节，电脑可以互相自己识别字符，但电脑和人之间如何传递字符呢？人不可能以ASCII码来识别字符。讲解图像的表示原理后，让学生通过活动对图像进行编码和解码，不仅加深学生对该知识的理解，更能激发学生创造性。紧接着对二进制描述图像在生活中的应用进行举例，可以较好地拓展学生认知，发散他们的思维。
计算机中的二进制（4分钟）
同学们，通过刚才的例子，我们知道，在生活，我们可以通过各种各样的例子来表示二进制，那你们知道在计算机中，用什么方式来表示二进制吗？
利用光的反射来表示二进制，例如，光发生折射表示0，没有折射表示1。这就是光存储的原理，例如我们的光盘就是这样来存储数据的。
利用磁性来表示二进制，例如n-s表示1，s-n表示0，这就是磁存储的原理。例如我们的硬盘、U盘，就是这样来存储数据的。
学生听讲，适时发问
通过多方面的举例说明，让学生深刻认识到二进制在计算机中的广泛应用，而非教材中简单带过的“在计算机内部，所有信息的表示、存储、处理、输出均采用二进制”，可以让学生发散思维。
人工智能5分钟
观看视频，了解人工智能时代的到来
学生观看
体会科技
课下交流
总结
（1分钟）
总结课堂内容
二进制
二进制编码
人工智能时代
学生听讲
总结知识点

二进制
转化过程
十进制
10
0+0+0+2+0
2
★☆★★☆
（★代表1☆代表0）
▲▼▼▲
（▲代表0▼代表1）
+-+--
+表示1 -表示0
5
12
21
评测练习
任务一：完成十进制与二进制的相互转化
任务二：根据给出的01信号解码图像信息
当堂练习
1.计算机内部采用的数制是（ ）
A：十进制 B：二进制 C：八进制 D：16进制
2.十进制数7和11对应的二进制数是（ ）
A：1011 1101 B：0111 1011
C：1101 1000 D：1110 0100

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