第5課 計算機中數(shù)的表示——奇妙的二進制

1、第5課 計算機中數(shù)的表示奇妙的二進制一、教學內容分析： 1.本節(jié)是四川人民出版社出版的信息技術七年級上冊第5課計算機中數(shù)的表示，重點介紹了計算機中數(shù)的表示方式，本節(jié)內容對學生的數(shù)學認知能力要求較高，因此小學階段沒有涉及。本節(jié)的上一課是計算系統(tǒng)及工作原理，本節(jié)課緊隨其后，對計算機中數(shù)的表示原理做了較形象的描述，使學生對計算機的工作原理有了更深刻的認識。2.本節(jié)內容理論性強，跟數(shù)學有緊密聯(lián)系，有一定的理解難度，這節(jié)課能否講得生動易懂，關鍵在于要理論聯(lián)系實際。二、學生情況分析： 七年級的學生，已經能熟練的進行十進制計算，對二進制的有一定的好奇心，但是對于在計算機課中進行數(shù)學運算可能會感到枯燥，在學習

2、十進制轉換為二進制時可能會存在畏難情緒。因此，整節(jié)課要不斷激發(fā)學生的學習興趣，理論聯(lián)系實際，使學生感覺學習這些知識對他們來說是有必要，有意義的。 三、教學目標： 1、知識與技能：了解計算機中為什么要使用二進制，以及二進制怎樣轉換為十進制；了解計算機存儲器容量單位，掌握容量單位之間的換算關系；2、過程與方法：通過十進制引入二進制，通過八進制、十六進制的對比強化二進制的概念。通過電筒模擬實驗，使學生明白為什么要使用二進制。通過與人民幣的對比，讓學生理解存儲單位的換算關系。3、情感態(tài)度與價值觀：讓學生明白知識與生活密切相關，利用所學知識可以解決生活中的問題。同時讓學生感受只有多嘗試才會有收獲。四、教

3、學策略首先我采用“問題引入法”，通過一張神奇的圖片和一個奇怪的問題來激發(fā)學生的興趣，然后我應用“對比學習法”，讓學生對比已經學過的知識，從而理解和掌握新知識。通過“實驗探究法”，讓學生自己總結出二進制與十進制的關系，同時在每個知識點都用“小任務驅動”穿插一些實踐活動，讓學生動腦動手。最后聯(lián)系生活實際，設計應用練習和拓展活動，讓學生將知識融于生活。五、教學重、難點：1、教學重點：二進制的概念、存儲單位的換算關系。2、教學難點：二進制轉十進制的方法。六、課時1課時七、教學環(huán)境及資源準備：多媒體電子教室、教學課件八、教學過程教學環(huán)節(jié)教師活動學生學習活動設計意圖導入老師展示一張神奇的圖片，數(shù)一數(shù)圖片中

4、有多少個黑點，多少個白點。師：這張圖片很神奇，由于視覺差，我們根本無法分辯。這節(jié)課我們來學習另一個神奇的東西：二進制。你知道1+1=？老師糾正學生等于十的說法，提出二進制中只有兩個數(shù)0和1,引出二進制的進位規(guī)則：逢二就向前進位了。學生嘗試觀察這神奇的圖片，由于視覺差，學生始終無法確定黑白點的個數(shù)。觀看圖片，思考1+1=？學生反思難道不等于2，部分了解二進制的同學會說等于十。創(chuàng)作愉快的課堂氣氛。激發(fā)學生的好奇心學習新知一、二進制的概念1.演示二進制的運算法則。老師演示1+1=10的計算過程，并詳細分析二進制的運算法則：逢二進一。2.展示十進制的構成規(guī)則。老師展示一張各種進制的對比表，首先由老師描

5、述十進制的構成規(guī)則：由數(shù)字0-9構成，沒有數(shù)字十，因為逢十就進位了所以寫成10，然后讓學生對比分析二進制及其他進制的構成規(guī)則，總結填表。3.出示3道簡單的二進制加法題。讓學生按照逢二進一的規(guī)則進行口算。 11 + 10=？11 + 11=？111 + 011=？學生觀看教師演示過程，領會二進制的進位法則，學習二進制加法。學生對比十進制的構成規(guī)則，猜測出二進制、八進制、十六進制的構成規(guī)則。通過填表的方式，進一步理解二進制的數(shù)字構成和運算法則。試一試：完成3道二進制加法的口算，并由學生代表講訴進位過程。通過對比其他進制增強對二進制的數(shù)值構成，及進位原則的理解。通過計算二進制加法感受二進制的進位原則

6、學習新知二、為什要使用二進制？ 1.老師展示若干電腦硬件的圖片，提問我們人類使用十進制，為什么在設計電腦的時候卻不能直接使用十進制，而是轉換成二進制之后在各種設備間傳遞呢？你們知道嗎，任何電腦設備都有兩種最基本的狀態(tài)？有電、沒電。 2.進一步用實例反應電腦與二進制的關系?；脽羝尸F(xiàn)一張內存條的圖片，老師說明內存是由無數(shù)個微小單晶體管構成的。用四個圓點，演示怎樣用晶體管的通電情況來存儲信息。3.指導學生通過完成書上的探究活動“電筒”，填寫表格，并總結二進制與十進制的關系。并提問怎樣把更加復雜的二進制轉換為十進制呢？ 學生思考老師提出的問題，學生代表回答，有兩種狀態(tài)有電和沒電。學生對比感受用四個晶

7、體管存儲數(shù)據的方法。學生嘗試書上的電筒探究，填表。 學生總結：1至10的二進制表示，及進位法則，了解二進制于十進制的對應關系。通過設問，讓學生將知識與實際生活聯(lián)系起來？理解二進制與電腦的關系。通過電路演示讓學生理解，二進制在電腦中的工作方式，通過電筒實驗總結出二進制與十進制的對應關系。學習新知三、二進制轉換為十進制 1.十進制的展開式。 教師舉例說明十進制的展開式： 9876 =9000+800+70+6 =9103+8102+7101+61002.對比學習二進制的展開式。教師讓學生一步步的跟著分析，找到展開式的規(guī)律。 1011=1?+0?+1?+1? = 123+022+121+120 =1

8、1學生觀看老師的演示，理解展開式的方式。并思考二進制展開式中問號的地方如何填寫。學生做一個小練習題：（1111）2=（ ）10完成練習后，安裝書上P26頁學生活動的提示，使用科學型計算器驗證自己的答案。通過展開式讓學生形象地了解二進制轉換為十進制的過程，通過練習增強轉換能力。學習新知四、存儲容量關系1.常見設備的存儲容量。教師介紹：光盤：700MB U盤：16GB 硬盤：1TB教師讓學生觀察自己的CDE盤，感受容量單位。2.存儲容量的單位及其換算方法。教師展示人民幣的單位換算表，然后介紹信息存儲的最小單位和基本單位，讓學生對比人民幣分析推測二進制的單位換算并填表。3.組織學生進行應用練習 （1

9、）感受文字所占空間，并應用單位的換算關系計算一篇文章的空間大小。要求學生打開記事本，在第1行輸入10個A， 在第2行輸入10個啊。 觀察兩行字所占的寬度有什么差別？討論：已知計算機中一個英文字符占1個字節(jié)B（8b），那么一個漢字占多少個字節(jié)B一篇文章有1024個漢字，請問該文章的大小大概是多少KB？（2）算算自己的相機內存可以裝多少張照片？假設1張用高清數(shù)碼相機拍攝的數(shù)碼照片約4M,如果該數(shù)碼相機的存儲卡為2G,請問該數(shù)碼相機最多能照多少張照片？學生活動1：看看CDE盤的容量分別是多少，猜學生機硬盤的總容量是多少？學生活動2：容量的應用1.學生按照教師的提示進行字符的錄入和比較，并計算出一篇文

10、章的大小。2. 學生演算計算照相機存儲照片張數(shù)的方法，學生代表回答并分析。1.通過觀察硬盤的容量，讓基礎差的同學從最直接方面來了解存儲容量的含義。2.通過對比學習幫助學生感受逐層遞進的換算關系，實現(xiàn)較形象的理解二進制的換算關系。3.通過活動1和活動2增強學生對存儲單位的深刻理解，和應用能力。使感受到知識和生活是息息相關的。拓展教師提供太平洋電腦網的網址，要求學生瀏覽太平洋電腦網，了解內存、硬盤、SD卡等存儲設備的主流存儲容量及其他相關信息。學生自主瀏覽太平洋電腦網，了解各種存儲設備的主流存儲容量及其他相關信息。讓知識進一步走進生活，聯(lián)系實際。評價教師提問：本節(jié)課你收獲了什么？讓學生進行自我總結

11、和評價。學生進行自我評價形成成就感反思 本節(jié)課一開始學生充滿了興趣，但是隨著內容逐漸接近數(shù)學，學生的興趣有點下降。在電筒實驗中，學生能輕松的寫出二進制，但是對應的十進制卻是通過猜測得到的，此時很多學生會疑問為什么該二進制就對應著那樣的十進制，此時老師正好以此為引子，引出學生二進制轉換為十進制的方法。使學生對下一步學習提起興趣。是在二進制轉十進制的階段，學生仍然會覺得有些難度，此時老師對學生的要求不要太高，讓學生基本能夠了解二進制轉十進制的方法就可以了，并介紹其實我們不用手工計算，通過附件中的計算器可以快速的得到結果，以此來活躍一下氣氛。在字節(jié)的基本概念這一段，學生通過與人民幣的對比表對字節(jié)的換

12、算關系很快就理解了，在通過以后幾個實際應用題，學生對存儲容量單位及之間的換算關系理解得就更加透徹了。點評：1、從結構上分析，此教學設計方案十分完整，具備教學內容分析、學生情況分析、教學目標設置、教學策略設定、教學重難點、教學環(huán)境及資源準備、教學過程設計等，教學過程的各個環(huán)節(jié)又有清晰的教師活動、學生學習活動設計和設計意圖，教學教程與教學課件各頁對應，便于使用者快速把握本教案的特色和設計者的意圖，有利于再設計。2、從備課的基本環(huán)節(jié)看，本教案對本課的基本內容分析簡潔明快，并根據七年級學生的基本特征確定了以理論聯(lián)系實際、不斷激發(fā)學生興趣，由淺入深的小任務實驗探究策略。三維目標表述精確，知識技能定位適度

13、，過程與方法有利于培訓學生的自主能力和激發(fā)學生創(chuàng)造力，并在情感上讓學生領悟實踐與知識建構之間的關系。3、多數(shù)學生并未接觸二進制的概念，因此如何引導學生理解二進制計數(shù)的基本方法尤為重要，本課引入部分的那張“視覺差”圖片，對吸引學生注意力、激發(fā)興趣有一定幫助，但與二進制概念本身聯(lián)系不大，使用者若有更好的引入方案可另行選擇。4、引入二進制概念時，老師向學生提出：根據二進制的計數(shù)法則，1+1=？當學生回答“2”時，教師可告訴學生，二進制里沒有數(shù)字“2”，只有“0”和“1”兩個數(shù)字，又該怎么表示與十進制數(shù)“2”同樣大的數(shù)呢？5、學習新知部分首先通過幾種進制的對比使學生重點理解二進制的運算法則，然后聯(lián)系電

14、腦硬件（存儲器）的特征說明了為什么要使用二進制，通過電路演示讓學生理解二進制在電腦中的工作方式，通過電筒實驗總結出二進制與十進制的對應關系。這樣可化抽象為具體，便于學生理解掌握。6、進制轉換是本節(jié)的難點，教師采用與十進制類比的方法進行教學，讓學生找出兩種進制展開式的共同點和不同點，理解各數(shù)位所表示的意義，生形象地了解二進制轉換為十進制的過程，通過練習增強轉換能力。當然，也可先讓學生理解二進制的1,10,100,1000,10000中的1在不同數(shù)位上所代表的值（1，2，4，8，16），即（20，21，22，23，24），再講展開式的用法可能會更有利于理解為什么要這樣轉換。7、在學習“存儲容量關系”這部分，首先通過觀察硬盤的容量，讓基礎差的同學從最直接方面來了解存儲容量的含義，了解B，KB，MB，GB可以用在什