资源简介

第四课 二进制数 信息编码
教学目标
知识与技能：
理解电脑中为什么使用二进制而不是其他进制。
熟练掌握二进制、十进制、十六进制的运算规则.
学会二进制数、十进制数和十六进制数之间的换算。
过程与方法：
通过学习几种进制的运算规则和它们之间的转换，训练学生的思维能力、理解能力和记忆能力，加深对数学进制的理解。
情感、态度与价值观：
激发学生的探究精神。
教学重点：
1、二进制的运算规则.
2、各种进制数之间的换算。
教学难点：
各种进制数之间的换算。
教学设计：
情境导入
课件展示从古至今信息是如何进行传递的。讲述烽火台狼烟的作用，马拉松信使的故事以及现在发达的网络时代。
提问：电脑为什么能处理信息呢？
【通过古今信息传递的不同，引入本节课要学习的内容。】
假设电脑能表达数字，我们把文字，图片，声音，视频等信息转换为数字，电脑就可以表达信息了。问题是：电脑能表达数字吗？
【让学生进行猜想和讨论】
二、知识讲解
简介冯.诺依曼——计算机之父。了解冯.诺依曼体系结构：抛弃十进制，采用二进制作为数字计算机的数制基础，同时，预先编制计算程序，让计算机按照人们事先制定的顺序来执行数值计算。提问：大家说电脑能表达数字吗？它能表达几进制的数呢？
（1）、电脑为什么要用二进制？
电脑是由许多电子元件组成，电子电路有两种状态：开关的接通与断开。这刚好可以用数字0和1表示。
1、二进制数的特点：二进制是最简单的进制，数码少，只有0和1两个数字。
2、日常生活中常见的进制
分秒——六十进制
时天——二十四进制
星期——七进制
提问：生活中还有哪些进制？各种进制有什么特点？
【学生讨论，总结，教师及时了解学生的掌握情况，及时纠错。】
计算机中常见的几种进制
课件显示图片，通过一个表格描述二进制、八进制、十进制、十六进制的规则、基数、数码和表示形式。
【通过表格对比，学生对几种进制有比较深刻的认识。】
（2）、二进制数的表示和运算规则
1、二进制数的表示
为了区别二进制数和十进制数，通常给数加下标来表示数的进制。例如（10010）2表示二进制数，而（13）10表示十进制数。
2、二进制数的运算规则
二进制数的运算规则是：逢二进一，借一当二。
例如：0+0=0 0+1=1 1+1=10
【由十进制的进位规则引出二进制的进位规则。】
3、二进制数的竖式运算
课件演示：101+11=1000, 101-11=10, 10110011+101001=11011100, 101100011-101001=10001010, 10110011*101=1101111111
【学生观看二进制竖式运算的演算过程，并根据老师的引导回答各个位数的运算结果。】
【从简单到复杂，逐步加深，学生对二进制数的竖式运算留下深刻印象。】
任务：课本第五页的“试一试”。
（3）二进制数、十进制数、十六进制数
因为电脑只能识别二进制数，但二进制数太长，不容易记住，所以，人们经常把二进制数转换为十进制数或十六进制数。
十进制数转换为二进制数
十进制数转换为二进制数，采用“短除法”——将十进制数除以2，直到商为0，然后将每位余数逆序排列，即得到二进制数。
例如：将（125）10转换为二进制数（1111101）2

试一试：把（110）10转换为二进制数。
信息容量
在电脑系统中，二进制数位是表示信息的最小单位，一个二进制数位表达的信息容量称为1比特（bit），8位二进制数（8bit）的信息容量称为1字节（byte）,可以用一个字节存储一个数字或一个英文字母等。
1byte=8bit 1KB=1024B 1MB=1024KB 1GB=1024MB 1TB=1024GB
【给学生一分钟的时间记住】
二进制数转换为十进制数
把二进制数按位权形式展开多项式和的形式，求其最后的和，就是其对应的十进制数——简称“按权求和”
【位权是指每个数位被赋以一定的权值。位权是基数的若干次幂。采用进位计算制进行计数，表示数值大小的数码与它在数中所处的位置有关。】
例如：（10101）2=1*24+0*23+1*22+0*21+1*20=（21）10
试一试：把（100100）2转换为十进制数。
十六进制数
课件中介绍十六进制数和十进制数、二进制数的对应关系。
①、二进制数转换为十六进制数
如果把四位二进制数看作一个整体，那么刚好与十六进制数的一个数对应。
从二进制数的最低位起向高位每四位一组（不足四位时补0），在把每组对应为十六进制数码，就可将二进制数转换为十六进制数。
例如：（10111101010）2=（0101 1110 1010）2=（5EA）16
②、十六进制数转换为二进制数
将十六进制数的每个数码写成四位的二进制数（不足四位时补0），就将十六进制数转换为二进制数了。
（ABCD）16=(1010 1011 1100 1101)2
试一试：
（1111111111111111）2=（ ）16
（1111110101010）2=（ ）16
（1A2B）16=( )2
(3EAA)16=( )2
小结：
今天你有什么收获？请对这节课进行自我评价。
作业
在网上搜索信息编码的相关知识，同组成员讨论并概括。
同桌之间相互检查今天所学内容是否掌握。
课后反思：
本节内容是计算机教学中的基础，难度不大。但运算方法多，过程比较复杂，对学生的理解能力和记忆能力有较大的要求。这节课中几种进制之间的转换是一个难点，应多做相关练习，让学生将课堂中学到的内容融会贯通。

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