認(rèn)識(shí)二進(jìn)制-教學(xué)設(shè)計(jì)

1、微課認(rèn)識(shí)二進(jìn)制教學(xué)設(shè)計(jì)濟(jì)南市歷城區(qū)西營鎮(zhèn)初級(jí)中學(xué)周國宏一、教材分析二進(jìn)制計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)理論知識(shí)，是計(jì)算機(jī)信息表示的基礎(chǔ)，學(xué)習(xí)二進(jìn)制， 才能理解二進(jìn)制位，理解字節(jié)， 進(jìn)而理解存儲(chǔ)容量。教材將二進(jìn)制的學(xué)習(xí)放在認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)硬件部分，是為理解硬件參數(shù)所做的準(zhǔn)備。本節(jié)所學(xué)的內(nèi)容一直是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)，在學(xué)習(xí)時(shí)，由于學(xué)生對(duì)于十進(jìn)制的慣性思維，學(xué)習(xí)過程中會(huì)有一定的阻礙。而且二進(jìn)制代碼的學(xué)習(xí)不同于可視的計(jì)算機(jī)操作，內(nèi)碼的表示由計(jì)算機(jī)在內(nèi)部完成，對(duì)于學(xué)生來說看不見，摸不著， 學(xué)習(xí)時(shí)要注意講解的方式，重在理解。二、教學(xué)目標(biāo)1.理解二進(jìn)制計(jì)數(shù)制的原理2.學(xué)位二進(jìn)制與十進(jìn)制的換算3.了解計(jì)算機(jī)中的信息編碼方式三、教學(xué)重點(diǎn)滿二

2、進(jìn)一的法制；二進(jìn)制與十進(jìn)制的換算；信息編碼四、教學(xué)難點(diǎn)為什么使用二進(jìn)制，二進(jìn)制與十進(jìn)制的換算五、教學(xué)過程（一）導(dǎo)入同學(xué)們，現(xiàn)在計(jì)算機(jī)的功能非常強(qiáng)大，你能想到的許多功能，都可以利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)。（配計(jì)算機(jī)圖片）計(jì)算機(jī)看上去是那么聰明，但你知道嗎？計(jì)算機(jī)其實(shí)很笨，它只認(rèn)識(shí)0 和 1。（配二進(jìn)制圖片）為什么這樣說呢，現(xiàn)在，我們就來了解一下計(jì)算機(jī)中表示信息的方法二進(jìn)制。（二）計(jì)算機(jī)為什么只認(rèn)識(shí)0 和 1（講解，讓學(xué)生理解在計(jì)算機(jī)中使用二進(jìn)制的優(yōu)點(diǎn)，技術(shù)上實(shí)現(xiàn)更容易）計(jì)算機(jī)是用電來工作的，計(jì)算機(jī)中信息的表示需要用電壓的不同來表示不同的信息（配計(jì)算機(jī)用電工作的圖片）如果我們把每個(gè)字母、數(shù)字、符號(hào)、漢字都用不

3、同的電壓來表示（舉例電壓與字符的匹配關(guān)系）那將要用到非常多高低不同的電壓，技術(shù)上難以實(shí)現(xiàn)（配趣味圖）如果我們用高電壓來表示1，低電壓來表示0（配高低電平與二進(jìn)制數(shù)字示意圖）然后用一定數(shù)量的0 和 1 組成的數(shù)字表示不同的字母、數(shù)字、符號(hào)、 漢字等（舉例二進(jìn)制數(shù)表示英文字符）就可以只使用兩種電壓來表示不同的字符（配電腦圖片）這種只有 0 和 1 組成的數(shù)字稱為二進(jìn)制數(shù)，計(jì)算機(jī)中的信息都是由二進(jìn)制數(shù)字編碼組成的（配二進(jìn)制數(shù)圖片）（三）什么是二進(jìn)制（講解，引入進(jìn)制的概念，讓學(xué)生理解，生活中并非只有十進(jìn)制，除了“滿十進(jìn)一”以外，還有其他的進(jìn)制，比如滿六十進(jìn)一的時(shí)分秒，進(jìn)而引入滿二進(jìn)一的二進(jìn)制）我們生活

4、中常用的進(jìn)制是十進(jìn)制，當(dāng)每個(gè)數(shù)位上滿十時(shí)，就需要向高位上進(jìn)一，稱為“滿十進(jìn)一”。比如，我們數(shù)到9 時(shí)，再加1，就會(huì)變成兩位數(shù)10（配數(shù)數(shù)動(dòng)畫）當(dāng)我們數(shù)到99 時(shí)，再加1，個(gè)位滿10，要向十位進(jìn)1（教鞭指示）十位滿 10，需要向百位進(jìn)1，變成三位數(shù)100（教鞭指示）生活中還有其它的進(jìn)制（配鐘表圖）比如時(shí)間上，滿60 秒變成 1 分鐘，滿60 分鐘變成1 小時(shí)，這是60 進(jìn)制（屏?xí)┰谟?jì)算機(jī)中，采用滿二進(jìn)一的二進(jìn)制計(jì)數(shù)制。當(dāng)每個(gè)數(shù)位上的數(shù)字達(dá)到2 時(shí)，就要向高一位的數(shù)位上進(jìn)一（屏?xí)ㄋ模┒M(jìn)制與十進(jìn)制的換算（將十進(jìn)制的計(jì)算與二進(jìn)制的計(jì)算相對(duì)比，從0 開始，逐漸加 1，并通過豎式的計(jì)算方式，更清晰

5、地呈現(xiàn)在屏幕上，讓學(xué)生通過對(duì)比理解二進(jìn)制的進(jìn)位法則）我們把十進(jìn)制和二進(jìn)制進(jìn)行對(duì)比，可以更好的理解二進(jìn)制計(jì)數(shù)制（出示表格）十進(jìn)制數(shù)的 0，對(duì)應(yīng)二進(jìn)制數(shù)的 0（教鞭指示）當(dāng)十進(jìn)制數(shù)加 1 時(shí)，對(duì)應(yīng)的，二進(jìn)制數(shù)也加1，記作 1（教鞭指示）當(dāng)十進(jìn)制數(shù)再加一，變成2 時(shí)，二進(jìn)制數(shù)最低數(shù)位加1 變成 2（教鞭指示）根據(jù)二進(jìn)制計(jì)數(shù)制，滿二進(jìn)一的方法，要向高位進(jìn)1，最低位寫 0 進(jìn) 1，從而變成“ 10”，記作“ 10”（教鞭指示，紅色突出顯示）當(dāng)十進(jìn)制再加 1，變成 3 時(shí)（教鞭指示）二進(jìn)制數(shù)加 1，最低位加1，變成 11（教鞭指示）依此類推，當(dāng)十進(jìn)制再加1 變成 4 時(shí)（教鞭指示）二進(jìn)制數(shù) 11，再加 1

6、，最低位滿 2 進(jìn) 1，次低位滿2 進(jìn) 1，變成 100（教鞭指示）當(dāng)十進(jìn)制再加1，變成 5 時(shí)，二進(jìn)制100，再加 1，變成 101（教鞭指示）十進(jìn)制加 1，變成 6 時(shí)，二進(jìn)制 101，再加 1，最低位滿 2，向高一位進(jìn) 1，變成 110（教鞭指示）為了與十進(jìn)制數(shù)相區(qū)別， 通常在二進(jìn)制數(shù)前面加上 0b，表示后面的數(shù)字為二進(jìn)制數(shù)。 （教鞭指示）我們還可以利用計(jì)算機(jī)中附帶的計(jì)算機(jī)器程序，快速換算二進(jìn)制與十進(jìn)制。點(diǎn)擊“開始”-“程序” -“附件” -“計(jì)算器”（配操作圖片）將計(jì)算器界面切換到“科學(xué)型”或“程序員型”（配操作圖片）點(diǎn)擊“十進(jìn)制”前的單選按鈕，將輸入數(shù)字切換為十進(jìn)制（配操作圖片）輸入

7、數(shù)字 7，然后點(diǎn)擊“二進(jìn)制”前的單選按鈕（配操作圖片）將計(jì)算器的數(shù)值顯示框切換為二進(jìn)制這時(shí)，我們看到的數(shù)字，就是十進(jìn)制7 所對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)“111” （配操作圖片）（五）二進(jìn)制編碼（講解，二進(jìn)制編碼表示字符時(shí)， 需要使用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)， 了解英文編碼和中文編碼標(biāo)準(zhǔn)，并理解所有信息的表示，不管是字符，還是聲音、圖像、視頻、動(dòng)畫等等，都是通過二進(jìn)制編碼來實(shí)現(xiàn)的）當(dāng)我們使用0 和 1 組成的數(shù)字表示字符時(shí)，需要有一個(gè)統(tǒng)一使用的編碼表（配兩臺(tái)電腦圖片）讓每一臺(tái)計(jì)算機(jī)使用相同的編碼表，這樣，就使同樣的二進(jìn)制數(shù)，在不同的計(jì)算機(jī)上代表的字符是相同的現(xiàn)在通常采用的是美國國家標(biāo)準(zhǔn)信息交換代碼，ASCII （配部分ASCII 編碼表）它采用 8 位二進(jìn)制數(shù)表示英文字符比如下面的二進(jìn)制代碼，分別代表小寫a，小寫 b，符號(hào) $，符號(hào) &（屏幕顯示下面的文字）01100001 表示 a ，01100010 表示 b00100100 表示 $ ，00100110 表示 &為了使計(jì)算機(jī)能夠使用漢字，1980 年，我國頒布了“信息交換用漢字編碼字符集基本集(GB2312-80) （配部分 GB2312-80 編碼表）它采用 16 位二進(jìn)制數(shù)表示一個(gè)漢字或全角字符比如下面的二進(jìn)制代碼分別表示漢字“山” 、“東”