《二进制与计算机》教学设计

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1、教学设计：二进制与计算机第 1 页 共 6 页教学设计：二进制与计算机开封市化建中学 崔涛涛 一、一、教材分析教材分析 本内容选自豫科教版信息技术初中第一册第一章信息与信息技术 。二 进制是计算机工作的基本形式，也是计算机理论知识中的最基本的知识，对于信 息技术的后续学习及了解计算机的工作原理具有不可忽视的奠基作用。原教材以 一小节的篇幅介绍二进制，只解答了计算机为什么要采用二进制，语焉不详，内 容也相对抽象不易理解，难以引起学生的兴趣和重视。有鉴于此，笔者单独以一 课时的时间介绍这一相关知识。 二、二、教学对象分析教学对象分析 本课教学对象为初一的学生。初一的学生活泼好动，但其逻辑思维能力和

2、抽 象思维能力相对较弱，对于二进制的工作原理不一定能够直观地理解，所以，笔 者在教学设计中，以活动为主线，环环相扣，让学生在游戏中不断体悟二进制的 妙用。 三、三、教学目标教学目标 （一）知识与技能：学会二进制数与十进制数之间的转化，理解计算机表示 字符的原理，理解计算机描述图像的原理。 （二）过程与方法：通过屈伸手指的方法学会二进制与十进制的转化，通过 二进制语言传输活动体会到计算机对字符的表示方法，通过设计图形编码活动理 解计算机对图像的表示方法。 （三）情感态度价值观： 学会相互之间的合作和沟通，了解二进制原理在计 算机中和生活中的应用，激发其创新思考的乐趣。 四、四、重点难点分析重点难

3、点分析 教学重点： 二进制与十进制的转换 教学难点： 二进制对字符的表示 五、五、教学手段教学手段 讲授法、游戏法 六、六、教学实施过程教学实施过程教学活动教学活动教学教学环节环节教师活动教师活动学生活动学生活动设计意图设计意图1、 导入（导入（3 分钟）分钟） 同学们，我们今天来学习一下二进制和 计算机方面的知识。在展开学习之前，请大 家伸出右手，告诉我，用一只手最多能够表 示多少个数？老师用一只手可以表示 30 多 个数，你们信不信？现在，请你们拿出笔， 在小指上写下 1，无名指上写下 2，中指上 写下 4，食指上写下 8，拇指写下 16。想想， 假如你还有第六根手指，应该写下多少？学生伸

4、手，回 答：5 个或者 10 个数。 学生拿笔在手 指上写数字。学生回答： 32。通过设置问题 “用手指表示 数”容易吸引 学生注意，在 手指上写数， 操作简单，就 地取材，为后 续活动提供快 捷方便的辅助 工具，教学设计：二进制与计算机第 2 页 共 6 页2、 怎么表示二进制（怎么表示二进制（4 分钟）分钟）大家看这个手势，它手指上的数字和 分别是 16+8+1=25，那么我们就说这个 手势表示的就是 25 这个数。由于我们的 手指只有两个状态，伸和屈，我们可以 用 1 来表示手指伸直的状态，用 0 来表 示手指弯曲的状态，前面的手势，我们 就可以表示成 11001，而 11001 对应的

5、 就是 25 这个数。 （接下来分析三个例子，让学生熟悉二 进制的表示方法）3、 练习将二进制数转成十进制数（练习将二进制数转成十进制数（5 分钟）分钟）同学已经可以非常敏捷地将二进制数转 换成十进制数，下面请同学们完成“学 习任务.xls”任务中的任务 1。（反馈练习的答案） 4、 将十进制转换成二进制（将十进制转换成二进制（4 分钟）分钟） 现在，各位同学已经能够熟练地进行二 进制转换，但是，有一个难题，需要大 家解决，那就是 Teacher Li 的生日蛋糕 问题。 Teacher Li 要过生日了，他买了一个蛋糕， 但由于疏忽，只买了 5 根蜡烛，现在，学生听讲分析例子时， 学生互动回

6、答 问题学生完成练习学生思考回答 问题通过屈伸手指 的方式表示二 进制数，直观 形象，学生容 易接受，容易 激起学习的兴 趣，容易进行 拓展尝试。拓 展实例的分析， 更能加深学生 对二进制的理 解。课堂练习，不 仅巩固学生对 二进制的理解， 而且利用不同 形态来表示二 进制，有利于 学生思维迁移结合情景问题， 激发学生解决 问题的热情， 同时让学生先 逆向运算，将 十进制转成二 进制，在授以教学设计：二进制与计算机第 3 页 共 6 页他很忧愁怎样用这 5 根蜡烛来表示他 29 岁的生日，同学们，你能帮他吗？（分析怎样将十进制数转换成二进制数， 提问怎样用一只手表示自己的岁数） 5、 练习将十

7、进制转成二进制数（练习将十进制转成二进制数（4 分钟）分钟） 学生完成“学习任务.xls”中的任务 2（反馈学生练习结果）学生听讲，尝 试用一只手表 示自己的岁数完成十进制转 二进制的练习方法，有利于 学生思维的培 养。1、 情境（情境（4 分钟）分钟） 有一天夜里，你正在写作业，突然发现 对面楼里有灯光一闪一闪地，似乎有某 种规律，你仔细观察后发现对方可能是 用二进制来发送信息，于是，你把信息 记了下来，发现是以下一串代码 01000 00101 01100 01100 01111请问，你知道这是什么意思吗？ 后来，你记得对面是你的一个小伙伴， 你们曾经给字母编过表，如下：现在，你能看出小伙

8、伴的意思吗？ 原来，密码是这样破解的：从字母表里 找到字母对应的数字，将数字转化成二进制 进行传输，接收到二进制后将其转化成数字， 再从字母表里找出对应的字母。学生猜猜意思， 将二进制数转 成十进制学生破解出意 思本环节讲 解二进制的编 码知识，单纯 地讲，该知识 可能比价乏味。 通过情境设置 让学生来逐步 模拟计算的运 行，让学生不 知不觉中知道 了计算机的编 码环节，同时 通过设置活动 加深了学生对 这个流程的理 解。最后才正 面讲解计算机 的编码流程， 巩固学生的认 识。教学设计：二进制与计算机第 4 页 共 6 页2、 游戏（游戏（6 分钟）分钟） 根据以上规则，用二进制的方式给同桌

9、发送一个单词。二进制的表示方式用多种， 可以用手指表示，可以用声音表示，也可以 眨眼皮表示3、 讲解（讲解（2 分钟）分钟） 其实刚才各位同学所做的，正是计算机 的工作，只不过，计算机所用的表跟大 家不用，它用一张特定的编码表，叫 ASCII 表。计算机要传递一个字符，首先先在这张 表里找到字符对应的编码，例如，A 对 应的编码就是 65，然后将编码转换成二 进制进行传输，另一台计算机接受到二 进制后，将其转换成十进制，然后从 ASCII 表中找出对应的字符进行处理。 思考：ASCII 只定义了英文字母，计算机 又是怎么表示其它文字的，比如中文、 日文、韩文之类的学生做游戏， 同桌之间一个 用

10、二进制传输 一个单词，另 一方解析这个 单词。1、 图像的表示（图像的表示（2 分钟）分钟） 计算机虽然明白了字符之间的传输，但 是它怎么知道这个字怎么写呢？ 计算机可以用一个表格来描述一张图片， 每个格子表示一点。如果该点有颜色， 就表示为 1，如果没有颜色，就表示为 0。学生思考本环节讲 解如何用二进 制数来描述图 像。问题承接 上一个环节， 电脑可以互相 自己识别字符， 但电脑和人之 间如何传递字 符呢？人不可 能以 ASCII 码 来识别字符。 讲解图像的表教学设计：二进制与计算机第 5 页 共 6 页2、 活动（活动（5 分钟）分钟） 现在传输一个二进制图像给你，你能快 速地解码出来

11、吗？你怎样编写一张图片， 然后以二进制的方式发送给你的小伙伴。教师在此以 excel 的方式制定好表格， 让学生解码一个图像，然后让学生自己 绘制一个图像然后进行编码。3、 应用（应用（2 分钟）分钟） 事实上，计算机就是根据上述的方法对 图像进行编码解码的。不独是计算机， 如打印机、传真机、甚至 LED 屏，也是 根据二进制信息进行着墨或者显示的。学生活动， 接受教师发送 的表格，并开 始解密图像， 并设计图像， 给图像编码示原理后，让 学生通过活动 对图像进行编 码和解码，不 仅加深学生对 该知识的理解， 更能激发学生 创造性。紧接 着对二进制描 述图像在生活 中的应用进行 举例，可以较

12、好地拓展学生 认知，发散他 们的思维。同学们，通过刚才的例子，我们知道，在生 活，我们可以通过各种各样的例子来表示二学生听讲， 适时发问教学设计：二进制与计算机第 6 页 共 6 页的二 进制 （4 分钟）进制，那你们知道在计算机中，用什么方式 来表示二进制吗？ 1、 利用电子原件的通电和断电来表示二进 制的运算，如以下电路，可以对应二进 制的乘法法则。2、 利用光的反射来表示二进制，例如，光 发生折射表示 0，没有折射表示 1。这就 是光存储的原理，例如我们的光盘就是 这样来存储数据的。3、 利用磁性来表示二进制，例如 n-s 表示 1，s-n 表示 0，这就是磁存储的原理。 例如我们的硬盘、U 盘，就是这样来存 储数据的。学生深刻认识 到二进制在计 算机中的广泛 应用，而非教 材中简单带过 的“在计算机 内部，所有信 息的表示、存 储、处理、输 出均采用二进 制” ，可以让 学生发散思维。总结 （1 分钟）总结课堂内容学生听讲总结知识 点