計算機數(shù)制與編碼-進制轉(zhuǎn)換》公開課教案

1、2.基與基數(shù)數(shù)制與編碼一一進制轉(zhuǎn)換【學(xué)情分析】本課內(nèi)容是在學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了計算機發(fā)展與應(yīng)用、計算機系統(tǒng)的組成等知 識的基礎(chǔ)上進行，已經(jīng)初步知道了人與計算機進行信息交換通常使用程序設(shè)計語言，程 序設(shè)計語言經(jīng)歷了三個階段：機器語言、匯編語言和高級語言。機器語言是機器指令序 列，是一串0和1組成的二進制編碼，是唯一能被計算機識別的語言。那么要了解計算 機是如何將我們發(fā)出的信息轉(zhuǎn)換成數(shù)字編碼之前，我們必須先了解掌握各種數(shù)制及相互 間的轉(zhuǎn)換。這節(jié)課內(nèi)容較多，學(xué)生理解起來比較困難，根據(jù)課堂需要和學(xué)生特點，既要 讓學(xué)生有信心、熱情地學(xué)習(xí)新知識，又要讓他們主動積極地參與到整個教學(xué)活動中來。【課時安排】2課時【授

2、課形式】講授、多媒體教學(xué)【教學(xué)方法】講授法、練習(xí)法、問答法、演示法【教學(xué)用具】計算機、黑板、多媒體、課件【教學(xué)目標(biāo)】知識目標(biāo)：1、了解數(shù)制、基、基數(shù)及位權(quán)的概念；2、掌握二進制、十進制、八進制、十六進制的表示方法；3、掌握二進制與十進制間相互轉(zhuǎn)換的方法。技能目標(biāo)：1、培養(yǎng)學(xué)生邏輯運算能力；2 、培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力；3 、培養(yǎng)學(xué)生獨立思考問題的能力。情感目標(biāo)：通過數(shù)制轉(zhuǎn)換的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生的計算機科學(xué)涵養(yǎng)，同時，讓學(xué)生體會到認(rèn)真 的學(xué)習(xí)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)細致的學(xué)習(xí)習(xí)慣?！窘虒W(xué)重點】1、進制、基數(shù)、位權(quán)的概念。2、二進制與十進制間相互轉(zhuǎn)換方法。【教學(xué)難點】二進制與十進制間相互轉(zhuǎn)換【教學(xué)過程】一、

3、師生問好，考勤二、復(fù)習(xí)舊識，導(dǎo)入新課(以下教師的語言、活動簡稱“師” 課前引入：,學(xué)生的活動簡稱“生”)師：我想請大家做一道算術(shù)題：110+110= ?（學(xué)生幾乎都回答等于220）師：那么220這個答案對還是不對呢？可以說對， 也可以說不對。在學(xué)習(xí)本課之前， 回答220是正確的，但是，在我們學(xué)完今天的知識后，答案就不一是220了。為什么呢？（設(shè)疑，學(xué)生思考，教師點名個別學(xué)生回答）師：談到數(shù)字，有很多同學(xué)可能會覺的很可笑，這不就是1234是的，在生活中， 我們用的一般都是十進制。那么大家想一下，我們的生活中，還用到了哪些別的進制？（學(xué)生思考回答：十二進制、60進制等）師：我們的一年有12個月，這

4、是十二進制。一小時等于 60分，一分等于60秒，我們 的時間是60進制。當(dāng)然，還有一些，比如一米等于三尺，三進制。比如我們的鞋子或 襪子，兩只為一雙，這是二進制?？墒俏覀兺ㄟ^前面的課程已經(jīng)知道計算機唯一能識別 是二進制數(shù)，這正是我們本節(jié)課所學(xué)習(xí)的重點。（本節(jié)課我們將了解數(shù)制、基、基數(shù)及位權(quán)的概念；掌握二進制、十進制、八進制、十六進制的表示方法；掌握二進制與十 進制間相互轉(zhuǎn)換的方法。）三、新課講解（一）主要概念1 .數(shù)制師：在我們小學(xué)階段最開始學(xué)習(xí)的就是十以內(nèi)的加法，之后是兩位數(shù)的加法，在兩 位數(shù)加法的學(xué)習(xí)中，老師是不是經(jīng)常會說，要注意逢十進一？也就是我們平常說的別忘 了進位。像這樣 按進位的原

5、則進行記數(shù)的方法叫做進位記數(shù)制。簡稱為“數(shù)制”或“進 制”。我們平時用的最多的就是十講制了.那么，大家想一下，還有沒有其他的進制呢？ 比如，一周七天，七進制；一年12個月，十二進制；一小時六十分鐘，六十進制；1公 斤=2斤，1時辰=2小時，逢二進一，就是二進制。除此以外在計算機語言中常用八進制 和十六進制。由此也可以推斷出： 每一種進制的進位都遵循一個規(guī)則、那就是 N進制、 逢N講一?；河纸袛?shù)碼，指 某種數(shù)制所使用的全部符號的集合。如：十進制中用09來表示數(shù)值；二進制中用0、1來表示數(shù)值；八進制中用07 來表示數(shù)值；十六進制中 09、A、B、C、D E、F來表示數(shù)值。所謂“基數(shù)”就是數(shù)制中表

6、示數(shù)值所使用的全部數(shù)碼的總數(shù)。十進制中一共有10個不同字符即基數(shù)為10;（師提問：那么二進制的基數(shù)為多少？八 進制的基數(shù)為多少？十六進制的基數(shù)又是多少？）為了區(qū)別不同的進制數(shù),常在不同進制數(shù)字后加一字母表示： 十進制D二進制B、 八進制 O 十六進制H。3.位權(quán)師：下面我們再引入一個新概念一一“位權(quán)”。 位：對數(shù)字中的各個數(shù)位進行編號，以小數(shù)點為基準(zhǔn)向左從0開始編號，即個位起往左依次為編號0, 1, 2,；對稱的，從小數(shù)點后的數(shù)位則是-1,-2,。 通常位用n來表示。位權(quán)：以基數(shù)為底、數(shù)碼所在位置的序號（位）為指數(shù)的整數(shù)次幕的常數(shù)叫位權(quán)。以十進制217為例：2的數(shù)量級為百一102 ; 1的數(shù)量

7、級為十一101 ; 7的數(shù)量級為個一100 其中102、101、10°為權(quán)，每一位數(shù)字乘以其相應(yīng)的權(quán)就是該位數(shù)的數(shù)值。因止匕：217=2X 102 +1 X 101 +7X 100這.就叫做按權(quán)相加法。也就是讓每一位上的數(shù)字字符乘以它所代表的權(quán)。那么，這 種方法有什么用呢？這就是本節(jié)課的重點內(nèi)容。4.常用數(shù)制的進位原則、基、基數(shù)、權(quán)、讀法、寫法 （二）使用二進制的原因數(shù)制十進制D二進制B八進制O十六進制H特點逢十進一逢二進一逢八進一逢十六進一數(shù)碼090、10709、AF基數(shù)102816權(quán)102n8n) n16讀法110讀壹佰壹拾110讀壹壹零110讀壹佰壹拾110讀壹佰壹拾寫法110

8、D或(110) 10110B 或(110) 2110O 或(110) 8110H或(110) 16計算機內(nèi)部一律采用二進制表示數(shù)據(jù)信息， 而大家常用的則是十進制，有時為了方便還使用八進制或十六進制。采用二進制的原因:二進制碼在物理上最容易實現(xiàn)。由于計算機由邏輯電路組成，邏輯電路通常只有兩種狀態(tài)，例如開關(guān)的“接通”和“斷開”兩種狀態(tài)、晶體管的飽和和截止，電壓的高與低等。這兩種狀態(tài)正好用來表示 二進制的兩個數(shù)碼“1”和“0”，若是采用十進制，則需表示十個數(shù)碼，實現(xiàn)起來比較困 難的。 可靠性高，運算簡單。兩種狀態(tài)表示兩個數(shù)碼，數(shù)碼在傳輸和處理中不容易出錯，因而電路實現(xiàn)更加可靠 而且二進制數(shù)的運算比較

9、規(guī)則簡單，無論是算術(shù)運算還是邏輯運算都容易實現(xiàn)。0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=10 0 X0=0 0 X1=0 1 X0=0 1 X 1=1 邏輯性強。計算機不僅能進行數(shù)值運算還能進行邏輯運算。二進制的兩個數(shù)碼“1”和“0”恰好代表邏輯運算中的“真” (True)和“假” (False)師：同學(xué)們，既然在計算機進行數(shù)據(jù)處理時使用的是二進制，那么，生活中我們常 用的十進制數(shù)是如何轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)的呢？下面，我們重點學(xué)習(xí)二進制與十進制之間的 轉(zhuǎn)換。(三)數(shù)制轉(zhuǎn)換1、二進制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)法，即將二進制數(shù)按權(quán)展開后求和二進制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)用”按位權(quán)相加"二進制整數(shù)轉(zhuǎn)為十進制數(shù)

10、例：將(111010) 2= () 10( 1 -100 )2結(jié)果為：58 BI位杈 俎)25 24 23 222120位權(quán)展開本位數(shù)字與該位的位權(quán)乘積的代數(shù)和：1X25+1X2J1+1X23 + OX22+1X21 + OX20=32+16+8+2 =(58)10二進制小數(shù)轉(zhuǎn)為十進制數(shù)例：將(1101.101)B= ( ) D(110110)2結(jié)果為：13.625 II232221202-1222口位權(quán)展開式lX23+lX2a + 0X21+lX20 + lX21+0X2 2+ 1X2 3= 8+4+1+05+0.125= (13,625)2、十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)(采用"整數(shù)部分

11、除2取余，直至商為0,逆序排列,小數(shù)部分乘2取整，直至小數(shù)為0,正序排列”法)例：26D=( ) R (25.75) D=( )B余數(shù)2 f 0 低位結(jié)果為：110102 1113(25.75)皿=(11001.11)222225H62| 32| 100.75x2.50x2.00結(jié)果為：11001.11(四)課堂練習(xí)課堂練習(xí)環(huán)節(jié)過程：請幾個學(xué)生上講臺試做，其他同學(xué)在下面做，隨后老師點評。注意步驟也占 分?jǐn)?shù)，沒有過程，直接寫結(jié)果，不得步驟分。如果學(xué)生沒有做對，請其他同學(xué)上講臺修 改，既提高學(xué)生利用所學(xué)知識分析問題、解決問題的能力，又培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作能力, 1、(46) D= () B2、(13

12、1.25) 10= () 23、(110101.101) 2 =() 104、(101101.001) B= () D生：解：1、(46) D=() B整數(shù)部分轉(zhuǎn)換(5分)2 | 46 . 0"|2 23 . 12 202 1 .1所以：（46） D= （101110） B2、（131.25） D=（ ） B整數(shù)部分轉(zhuǎn)換（3分）2 同1 12 6|5 .12 32 .02 16 1 . 02 8| .02 4 .02 2| .02 1| 10小數(shù)部分轉(zhuǎn)換（2分）0.25* 20.5- .0* 21.0 .1所以：（1321.25） 10=2 （1分）3、（110101.101） 2

13、二？）h2=。*272、。*?、？2、。*2-42-3 （2 分）=32+16+0+4+0+1+0.5+0+0.125 （2分）=（53.625） 10 （1 分）4、（101101.001 ） 2 =1*25+0*24+1*23+1*22+0*2 1+1*20+0*2-1 +0*2-2+1*2-3（2 分）=32+0+8+4+0+1+0+0+0.125 （2分）=（45.125） 10 （1分）【2014高考第3題】如圖是“十進制數(shù)與二進制數(shù)對應(yīng)表"，其中【a】和【b】處的數(shù)應(yīng) 為（）。A、0011 和 1000 B、1000 和 0011 C、0011 和 1010 D、1000

14、 和 1010（五）課堂小結(jié)本節(jié)課我們主要講了數(shù)制的概念以及二一一十進制轉(zhuǎn)換，這節(jié)課的難點就是要理解 位權(quán)的概念。重點掌握的內(nèi)容當(dāng)然這二進制和十進制之間的相互轉(zhuǎn)換方法，下面我們來 一起回顧一下，二進制轉(zhuǎn)化成十進制用的是一一（生） “按位權(quán)相加法”。十進制轉(zhuǎn)化成 二進制既是重點也是難點，不大容易掌握，大家下去要認(rèn)真思考一下，看能不能用自己 的話把這些規(guī)則表達出來，成為自己的東西。十進制轉(zhuǎn)化成二進制，整數(shù)部分是一一（師 生）“除2取余，逆序排列”，小數(shù)部分是一一（師生）“乘2取整，順序排列”。四、布置作業(yè)P13任務(wù)實訓(xùn)：1、2【板書設(shè)計】本制與編碼進制轉(zhuǎn)換、數(shù)制三、數(shù)制轉(zhuǎn)換:1 .數(shù)制的概念2 .基與基數(shù)3 .位權(quán)4 .常用數(shù)制的進位原則、 基、基數(shù)、權(quán)、讀法、寫 法二、采用二進制的原因：物理上最容易實現(xiàn)運算簡單邏輯性強1 .二進制數(shù)轉(zhuǎn)十進制數(shù)用”按位權(quán)相加"法例：