第一课 电脑中的信息是如何表示的?
【学习要点】
1、了解信息与信息技术的含义,知道电脑中为什么为什么要用二进制来表示信息;
2、了解二进制及其运算,认识二进制表示信息的实际意义。
【重点难点】
本课的重点是二进制数的表示和与十进制的对应关系;
难点是二进制数与十进制数之间的转换运算。
【教学目标】
第一层次:能理解什么是二进制,能记住计算机内部采用二进制进行运算,能利用电脑中的计算器进行二进制数和十进制之间的互相转换;
第二层次:在第一层次的基础上能用短除法将十进制数转换为二进制数;能将二进制数转换成十进制数;
第三层次:在第二层次的基础上能将二进制数和十六进制数互相转换。
【学情分析】本课是知识性比较强的一课,学习内容对于学生比较陌生,也相对比较抽象,而在这之前,学生基本上没有接触过二进制数。
【教学过程】
1、 引入:当初设计研制计算机时遇到的数的进制问题,引出了冯.若依曼提出采用二进制以及冯.若依曼体系结构。(冯.若依曼为何要选择二进制,而不是三进制、四进制等其他进制?)(阅读课本)
安排学生阅读教材、上网查阅资料、相互交流探讨思考等方式寻求问题的答案
2、电脑中为什么要使用二进制?
教师引导:一是二进制表示更方便、更容易实现,二是运算处理更简单。(打比方)
由于计算机采用电子元件组成,因此识别稳定、确定的信号时,准确率最高。电子元件有“通”和“断”两种状态、信号有“有”和“无”两种情况、电流有“正”和“负”两种方向、磁盘磁化信息有“南”和“北”两极。这些信息都是最容易被计算机识别和处理。
而二进制只有“0”和“1”两个数码,可以非常方便地表示上述的信息的两个方面。因此,计算机采用二进制来表示信息,这种设计最简单,而且工作也最为稳定。
因此,计算机对信息的处理过程就是一个二进制的计算过程。
3、二进制数的表示和运算规则
逢十进一,退一当二
A、加法
运算法则:0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=10
例:10110011+101001=11011100(竖式计算)
B、减法
运算法则:0-0=0 1-0=1 10-1=1 1-1=0
例:10110011-101001=10001010(竖式计算)
C、乘法
运算法则:0*0=0 1*0=0 0*1=0 1*1=1
例:10110011*101=1101111111(竖式计算)
*4、二进制与十进制的对应关系:
短除法:
例题(板书)
十进制数的幂次展开式***
例题(板书)
*5、初步了解十六进制
6、课堂练习:完成下列二进制计算
1111+1011=
1111-1011=
1111*1011=
【教学后记】学生会感到比较难,内容抽象,兴趣不大
以提出问题的方式引入学习内容,以引起学生注意、满足学生好奇心和求知欲
【教学参考资源】
二进制与易经
二进制的重要性世人皆知,没有二进制就没有当代的数理逻辑,就没有数字化技术,没有电脑、网络技术等。
二进制的发明人是德国思想家莱布尼茨(1646-1716年),他大约在20岁时就已经知道了最初由欧洲来华传教士所介绍的中国《易经》。后来他虽然率先发明出二进制,但由于没有找到对其可靠性及意义的有力支持,因此迟迟没有发表其论文,直到1697年他与法国传教士白晋相识、随后通信交流对《易经》的看法之后,才使他看到古老《易经》的六十四卦和二进制的数码相对应,给予他极大的启发和鼓舞,并于1705年把论文发表出来,题为《关于仅用0和1两个符号的二进制算术的说明,并以此解释古代中国伏羲图的探讨》。二进制这一划时代的发明终于被世人所知。