《計算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)Windows 10+WPS Office》 模塊一 任務(wù)二 詳解計算機(jī)中信息的表示

PAGE8PAGE8PAGE9PAGE9PAGE1PAGE1課題任務(wù)二詳解計算機(jī)中信息的表示課時2課時（90min）教學(xué)目標(biāo)知識與技能：（1）掌握數(shù)制的內(nèi)涵及基本要素（2）掌握數(shù)制間的轉(zhuǎn)換方法（3）掌握計算機(jī)中信息的編碼（4）掌握二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運(yùn)算（5）掌握二進(jìn)制數(shù)的邏輯運(yùn)算（6）數(shù)據(jù)的存儲單位及換算思政育人目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維，培養(yǎng)學(xué)生從不同角度解決問題的意識，通過本節(jié)課的學(xué)生，幫助學(xué)生感受計算機(jī)運(yùn)算之美教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：計算機(jī)中的數(shù)制與字符編碼教學(xué)難點(diǎn)：數(shù)制間的轉(zhuǎn)換方法教學(xué)方法講授法、問答法、演示法、練習(xí)法教學(xué)用具電腦、投影儀、多媒體課件、教材教學(xué)設(shè)計第1節(jié)課：學(xué)習(xí)新知（32min）第2節(jié)課：學(xué)習(xí)新知（35min）教學(xué)過程主要教學(xué)內(nèi)容及步驟設(shè)計意圖第一節(jié)課考勤（2min）【教師】清點(diǎn)上課人數(shù)，記錄好考勤【學(xué)生】班干部報請假人員及原因培養(yǎng)學(xué)生的組織紀(jì)律性，掌握學(xué)生的出勤情況情景導(dǎo)入（3min）【教師】導(dǎo)入新課利用計算機(jī)可以采集、存儲和處理各種信息，也可以將這些信息轉(zhuǎn)換為用戶能識別的文字、圖像、音頻或視頻等進(jìn)行輸出。那么這些信息在計算機(jī)內(nèi)部是如何表示和存儲的呢？【學(xué)生】聆聽、思考激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)，提高學(xué)生的主觀能動性學(xué)習(xí)新知（32min）任務(wù)2-1數(shù)制轉(zhuǎn)換1．計算機(jī)中的數(shù)制【教師】結(jié)合教材16頁視頻，提問題，學(xué)生討論，隨機(jī)提問思考我們目前所用的阿拉伯?dāng)?shù)字使用的數(shù)制是什么？是如何進(jìn)行計算的【學(xué)生】思考、討論、回答問題【教師】通過發(fā)言，引入新的知識點(diǎn)，帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)計算機(jī)中的數(shù)制數(shù)制也稱計數(shù)制，是用一組固定的符號和統(tǒng)一的規(guī)則來表示數(shù)值的方法。人們通常采用的數(shù)制有十進(jìn)制、二進(jìn)制、八進(jìn)制和十六進(jìn)制。在計算機(jī)中，文本、數(shù)字、聲音、圖形、圖像、視頻，以及動畫等數(shù)據(jù)都是以二進(jìn)制形式存儲的一般情況下，在數(shù)字的后面用特定的字母（下標(biāo)）表示該數(shù)的進(jìn)制：B表示二進(jìn)制；D表示十進(jìn)制（D可省略）；O表示八進(jìn)制；H表示十六進(jìn)制。例如，二進(jìn)制數(shù)101100應(yīng)表示為(101100)B【教師】呈現(xiàn)練習(xí)并講解分別用二進(jìn)制、十進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制的特定字母表示下列個數(shù)（1）101110（2）40351（3）1250【學(xué)生】思考、回答問題【教師】介紹數(shù)制的組成無論使用哪一種計數(shù)制，數(shù)值的表示都包含兩個基本要素：基數(shù)和位權(quán)（1）基數(shù)是一種進(jìn)位計數(shù)制允許使用的基本數(shù)字符號的個數(shù)。一般而言，r進(jìn)制的基數(shù)為r，即可供使用的計數(shù)符號有r個，分別為0～（r?1），每個數(shù)位計滿r就向其高位進(jìn)1，即“逢r進(jìn)一”。例如，十六進(jìn)制中，基數(shù)為16，可用的計數(shù)符號有0、1…9和A、B…F（或a、b…f），計數(shù)規(guī)則是“逢十六進(jìn)一”【教師】提出問題并講解請同學(xué)們思考回答二進(jìn)制、十進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制的計數(shù)符號分別有哪些【學(xué)生】聆聽、思考、回答問題【教師】講解數(shù)制位權(quán)（2）位權(quán)簡稱“權(quán)”，是指數(shù)制中每個固定位置對應(yīng)的單位值（常數(shù)），其值等于以基數(shù)為底，以數(shù)字符號所處位置的序號為指數(shù)的整數(shù)次冪。其中，各數(shù)字符號所處位置的序號：以小數(shù)點(diǎn)為基準(zhǔn)，整數(shù)部分自右向左遞增，依次為0、1、2…，小數(shù)部分自左向右遞減，依次為?1、?2…例如，將十進(jìn)制數(shù)385.26按權(quán)展開，為3×102+8×101+5×100+2×10–1+6×10–2，即3的位權(quán)是102，8的位權(quán)是101，5的位權(quán)是100，2的位權(quán)是101，6的位權(quán)是102【學(xué)生】聆聽、思考、記憶【教師】呈現(xiàn)練習(xí)題（1）將十進(jìn)制數(shù)10234.56789按權(quán)展開（2）將八進(jìn)制數(shù)123.5按權(quán)展開（3）將十六進(jìn)制數(shù)A1BC按權(quán)展開（4）將二進(jìn)制數(shù)101111【學(xué)生】聆聽、思考、回答問題【教師】結(jié)合學(xué)生的回答簡單介紹二、八、十六進(jìn)制的按權(quán)展開規(guī)則二進(jìn)制：八進(jìn)制：十六進(jìn)制：【學(xué)生】聆聽、思考、記憶【教師】提出問題十進(jìn)制的進(jìn)位規(guī)則是逢十進(jìn)一，同學(xué)們思考一下二進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制的進(jìn)位規(guī)則是什么二進(jìn)制：逢二進(jìn)一八進(jìn)制：逢八進(jìn)一十六進(jìn)制：逢十六進(jìn)一【學(xué)生】聆聽、思考、記憶【教師】講解數(shù)制轉(zhuǎn)換給大家講到的各數(shù)制的按權(quán)展開，同樣可以運(yùn)用到各數(shù)制的轉(zhuǎn)換過程中，接下來我們來講解數(shù)制轉(zhuǎn)換（1）其他進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)：將其他進(jìn)制數(shù)按位權(quán)展開，然后各項相加，即可得到相應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)【教師】講解例一（二進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制）【例1-1】將二進(jìn)制數(shù)10110.101轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)(10110.101)2=1×24+0×23+1×22+1×21+0×20+1×2?1+0×2?2+1×2?3

=16+0+4+2+0+0.5+0+0.125

=(22.625)10練習(xí)：二進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制（1）(11111111)2（2）(100000011)2（3）(10101010111)2【學(xué)生】思考、完成題目【教師】講解題目【學(xué)生】聆聽、思考、記憶【教師】講解例二（八進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制）【例1-2】將八進(jìn)制數(shù)654.23轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)按權(quán)展開(654.23)8=6×82+5×81+4×80+2×8?1+3×8?2

=384+40+4+0.25+0.046875

=(428.296875)10練習(xí)：八進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制（1）與八進(jìn)制數(shù)100相等的十進(jìn)制數(shù)是（2）(123.56)8（3）(10101010111)2【學(xué)生】思考、完成題目【教師】講解題目【學(xué)生】聆聽、思考、記憶【教師】講解例三（十六進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制）【例1-3】將十六進(jìn)制數(shù)3A6E.5轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)。按權(quán)展開(3A6E.5)16=3×163+10×162+6×161+14×160+5×16?1

=12288+2560+96+14+0.3125

=(14958.3125)10練習(xí)：十六進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制（1）(9A8D6)16（2）(ABCDEF)16（3）(8EA6.5)2【學(xué)生】思考、完成題目【教師】講解題目【學(xué)生】聆聽、思考、記憶【教師】接下來我們來學(xué)習(xí)十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)（2）十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)：整數(shù)部分的轉(zhuǎn)換：采用“除2取余法”，即整數(shù)部分不斷除以2，并記下每次所得余數(shù)，然后將所有余數(shù)按倒序排列即為相應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)小數(shù)部分的轉(zhuǎn)換：采用“乘2取整法”，即小數(shù)部分不斷乘以2，并記下每次所得整數(shù)，然后將所有整數(shù)按順序排列即為相應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)【教師】講解例四（十進(jìn)制轉(zhuǎn)二進(jìn)制）【例1-4】將十進(jìn)制數(shù)43.625轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)。將43.625的整數(shù)部分和小數(shù)部分分開處理：練習(xí)：十進(jìn)制轉(zhuǎn)二進(jìn)制（1）255（2）168（3）240.192【學(xué)生】思考、完成題目【教師】講解題目【學(xué)生】聆聽、思考、記憶【教師】接下來我們來學(xué)習(xí)二進(jìn)制數(shù)、八進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換由于二進(jìn)制數(shù)、八進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)之間存在特殊的關(guān)系：81=23，161=24，即1位八進(jìn)制數(shù)相當(dāng)于3位二進(jìn)制數(shù)，1位十六進(jìn)制數(shù)相當(dāng)于4位二進(jìn)制數(shù)，因此轉(zhuǎn)換比較容易，對照表1-2進(jìn)行轉(zhuǎn)換即可【教師】展示教材18頁各種進(jìn)制數(shù)碼對照表（詳見教材）二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)：以小數(shù)點(diǎn)為中心，整數(shù)部分自右向左，每3位為1組，最后1組不滿3位時高位補(bǔ)0；小數(shù)部分自左向右，每3位為1組，最后1組不滿3位時低位補(bǔ)0。相反，八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)時，將1位八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為3位二進(jìn)制數(shù)即可【教師】講解例五（二進(jìn)制轉(zhuǎn)八進(jìn)制）【例1-5】將二進(jìn)制數(shù)10101011.110101轉(zhuǎn)為八進(jìn)制數(shù)練習(xí)：二進(jìn)制轉(zhuǎn)八進(jìn)制（1）11110000（2）1111.1111（3）1010101010101010【學(xué)生】思考、完成題目【教師】講解題目【學(xué)生】聆聽、思考、記憶【教師】講解例六（八進(jìn)制轉(zhuǎn)二進(jìn)制）【例1-6】將八進(jìn)制數(shù)162.52轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)N=(162.52)8001001110010.101010所以，(162.52)8=(1110010.10101)2二進(jìn)制與十六進(jìn)制的相互轉(zhuǎn)換與上述方法類似，只是在轉(zhuǎn)換時以每4位為1組練習(xí)：八進(jìn)制轉(zhuǎn)二進(jìn)制（1）234.56（2）10011（3）94224【學(xué)生】思考、完成題目【教師】講解題目【學(xué)生】聆聽、思考、記憶【教師】提升練習(xí)1、下列數(shù)據(jù)中數(shù)值最小的是A、11110000（二進(jìn)制）B、249（十進(jìn)制）C、274（八進(jìn)制）D、FA（十六進(jìn)制）2、與二進(jìn)制數(shù)11011等值的數(shù)是A、330B、27DC、27HD、1BH3、十進(jìn)制算術(shù)表達(dá)式：3*512+7*64＋4*8＋5的運(yùn)算結(jié)果，用二進(jìn)制表示為A.10111100101B.11111100101C.11110100101D.1111110110111111100101【學(xué)生】思考、完成題目【教師】講解題目【學(xué)生】聆聽、思考、記憶通過講解，讓學(xué)生了解計算機(jī)數(shù)制的轉(zhuǎn)換課堂互動（8min）【教師】提出問題1.十進(jìn)制數(shù)101轉(zhuǎn)換為無符號二進(jìn)制整數(shù)是2.與二進(jìn)制數(shù)101.01011等值的十六進(jìn)制數(shù)為3.十進(jìn)制數(shù)2004等值于八進(jìn)制數(shù)4.(2004)10+(32)16的結(jié)果是A.(2036)10B.(2054)16C.(4006)10D.(100000000110)25.運(yùn)算式(2008)10－(3723)8的結(jié)果是A、(-1715)10B、(5)10C、(-5)16D、(111)2【學(xué)生】思考、回答問題【教師】隨機(jī)選擇學(xué)生，讓他們回答問題【學(xué)生】回答問題【教師】講解問題，做課程小結(jié)【學(xué)生】聆聽、思考通過師生的交流、討論、反饋、矯正、總結(jié)，加深對知識點(diǎn)的理解，提高學(xué)生思維、分析和總結(jié)能力第二節(jié)課情景導(dǎo)入（3min）【教師】導(dǎo)入新課通過之前的學(xué)習(xí)我們了解到計算機(jī)通用的是二進(jìn)制數(shù)制，但是二進(jìn)制的符號只有1和0，那計算機(jī)是如何表示數(shù)以億計的信息的呢？【學(xué)生】聆聽、思考吸引學(xué)生關(guān)注，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣學(xué)習(xí)新知（35min）【教師】提出知識點(diǎn)任務(wù)2-2掌握計算機(jī)中信息的編碼計算機(jī)中的數(shù)據(jù)都是用二進(jìn)制表示的，因此，人們設(shè)計了多種編碼方式，以便用二進(jìn)制數(shù)表示各種字符1．ASCII碼在西文領(lǐng)域，目前普遍采用的字符編碼是ASCII碼（美國標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼）目前，國際上通用且使用最廣泛的字符有十進(jìn)制數(shù)字符號0～9，大、小寫的英文字母，各種運(yùn)算符、標(biāo)點(diǎn)符號等，這些字符的個數(shù)不超過128個。因此，用七位二進(jìn)制數(shù)就可以對這些字符進(jìn)行編碼。七位ASCII碼也稱標(biāo)準(zhǔn)ASCII碼【教師】展示教材19頁七位ASCII字符編碼表（詳見教材）【學(xué)生】聆聽、思考、記憶【教師】繼續(xù)講解漢字編碼ASCII碼普遍應(yīng)用于西文領(lǐng)域，那計算機(jī)是如何識別和表示漢字的呢【學(xué)生】聆聽、思考2．漢字編碼從漢字編碼的角度看，計算機(jī)對漢字信息的處理過程實(shí)際上是各種漢字編碼間轉(zhuǎn)換的過程。這些編碼主要包括漢字外碼、漢字交換碼、漢字機(jī)內(nèi)碼和漢字字形碼等（1）漢字外碼（輸入碼）：目前常用的漢字輸入碼有拼音碼、五筆字型碼、自然碼、表形碼、認(rèn)知碼、區(qū)位碼和電報碼等（2）漢字交換碼（國標(biāo)碼）：漢字交換碼是漢字信息處理系統(tǒng)之間或者通信系統(tǒng)之間進(jìn)行信息交換的漢字代碼，簡稱交換碼，我國制定頒布了《國家標(biāo)準(zhǔn)信息交換用漢字編碼字符集（基本集）》（GB2312－1980），也稱國標(biāo)碼（3）漢字機(jī)內(nèi)碼：機(jī)內(nèi)碼是在計算機(jī)內(nèi)部進(jìn)行存儲、處理的漢字代碼。每一個漢字輸入計算機(jī)后都轉(zhuǎn)換為機(jī)內(nèi)碼，然后才能在計算機(jī)中處理和傳輸（4）漢字字形碼：字形碼是漢字的輸出碼。輸出漢字時都采用圖形方式，無論漢字的筆畫多少，每個漢字都可以寫在同樣大小的方塊中。通常用16×16點(diǎn)陣來顯示漢字【學(xué)生】聆聽、思考、記憶【教師】結(jié)合十進(jìn)制運(yùn)算規(guī)則講解二進(jìn)制算術(shù)運(yùn)算規(guī)則我們在小學(xué)就已經(jīng)學(xué)習(xí)過了十進(jìn)制數(shù)制的算術(shù)運(yùn)算規(guī)則，那二進(jìn)制應(yīng)當(dāng)如何進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算呢？下面我們共同學(xué)習(xí)必備知識1二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運(yùn)算與邏輯運(yùn)算二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運(yùn)算包括加法、減法、乘法和除法運(yùn)算二進(jìn)制加法運(yùn)算規(guī)則：0+0=0；0+1=1；1+0=1；1+1=0（向高位進(jìn)位1）二進(jìn)制減法運(yùn)算規(guī)則：0?0=0；1?0=1；1?1=0；0?1=1（向高位借1，借1當(dāng)2）二進(jìn)制乘法運(yùn)算規(guī)則：0×0=0；0×1=0；1×0=0；1×1=1二進(jìn)制除法運(yùn)算規(guī)則：0÷1=0；1÷1=1；0÷0和1÷0均無意義【學(xué)生】聆聽、思考、記憶【教師】呈現(xiàn)練習(xí)（1）計算下面二進(jìn)制數(shù)的加減法①110+101②11010+10111③11000-10001④1001001-10110（2）計算下面二進(jìn)制數(shù)的乘除法①110×101②1111×111③1110×1011④101101÷1001⑤100000÷100⑥1000110÷1010（3）計算下面二進(jìn)制數(shù)的四則混合運(yùn)算①（11011）2+（10110）2×（110）2÷（1011）2②（10111）2×（1110）2+（110110）2÷（1001）2【學(xué)生】思考、完成題目【教師】講解題目【學(xué)生】聆聽、思考、記憶【教師】對比二進(jìn)制與十進(jìn)制，講解二進(jìn)制邏輯運(yùn)算規(guī)則二進(jìn)制與十進(jìn)制不同點(diǎn)之一在于不僅可以進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算，二進(jìn)制同樣可以進(jìn)行邏輯運(yùn)算，這也是計算機(jī)解決問題的重要過程之一，接下來我們來學(xué)習(xí)二進(jìn)制的邏輯運(yùn)算二進(jìn)制數(shù)的邏輯運(yùn)算包括與（∧）、或（∨）、非（~）和異或（⊕）運(yùn)算，其運(yùn)算規(guī)則如下：二進(jìn)制邏輯與運(yùn)算運(yùn)算規(guī)則：0∧0=0；0∧1=0；1∧0=0；1∧1=1二進(jìn)制邏輯或運(yùn)算運(yùn)算規(guī)則：0∨0=0；0∨1=1；1∨0=1；1∨1=1二進(jìn)制邏輯非運(yùn)算運(yùn)算規(guī)則：~0=1；~1=0二進(jìn)制邏輯異或運(yùn)算運(yùn)算規(guī)則：0⊕0=0；0⊕1=1；1⊕0=1；1⊕1=0【學(xué)生】聆聽、思考、記憶【教師】呈現(xiàn)練習(xí)（1）二進(jìn)制數(shù)10110110和11011100進(jìn)行邏輯"與"運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果再與二進(jìn)制數(shù)01010011進(jìn)行邏輯"或"運(yùn)算.最終結(jié)果的十六進(jìn)制形式為（）A．10B．52C．D7D．FF（2）(10000001)2v(01010101)2【學(xué)生】思考、完成題目【教師】講解題目【學(xué)生】聆聽、思考、記憶【教師】以手機(jī)流量為案例講解數(shù)據(jù)的存儲單位及換算我們在使用手機(jī)使用使用互聯(lián)網(wǎng)的過程中往往需要消耗流量，運(yùn)營商往往也提供給我們不同額度的流量，如10GB、1GB、800MB等等，其實(shí)我們的計算機(jī)儲存信息時也是有容量的，接下來我們來共同了解計算機(jī)中數(shù)據(jù)的最基本存儲單位是“位”和“字節(jié)”位（bit）：1個二進(jìn)制位稱為比特，用“b”表示。它是計算機(jī)中數(shù)據(jù)存儲的最小單位。1位可以表示“0”或“1”字節(jié)（byte）：8個二進(jìn)制位稱為字節(jié)，用“B”表示。它是數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)存儲的基本單位。例如，一個英文字母占一個字節(jié)，一個漢字占兩個字節(jié)此外，計算機(jī)中通常用KB（千字節(jié)）、MB