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1、 教学基本信息课题二进制表示数学科：信息技术学段：高中授课教师：邢波年级：高一教材书名：信息技术基础 出版社：地图出版社 出版日期：2016 年 6 月指导思想与理论依据(学科核心素养)学科核心素养是学科育人价值的集中体现，是通过相关学科学习而逐步形成的关键能力、必备品格与价值观念。信息技术学科核心素养由信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任四个核心要素组成。它是学生在接受信息技术教育过程中逐步形成的信息技术知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等方面的综合表现。本课涉及到的核心素养主要是计算思维，指的是个体运用计算机科学领域的思想方法，在形成问题解决方案的过程中产生的一系列思维
2、活动。具备计算思维的学生，在信息活动中能够采用计算机可以处理的方式界定问题、抽象特征、建立结构模型、合理组织数据；通过判断、分析与综合各种信息资源，运用合理的算法形成解决问题的方案；总结利用计算机解决问题的过程与方法，并迁移到与之相关的其他问题解决中。教学背景分析【教学内容分析】1地位和作用：本课选自高中信息技术必修课程的模块1数据与计算，本课是第2课。重点讲授什么是二进制、二进制数与十进制数的互换、利用二进制解决问题。二级制是数据编码的前期基础，为后续学习图像、文本等信息数字化提供底层知识的支持，在整个模块1的学习中，有着重要的地位和作用。2课标要求及解读：在具体感知数据与信息的基础上，描述
3、数据与信息的特征，知道数据编码的基本方式。【学生情况分析】 高一学生，喜欢接受新鲜事物，思想前卫，能够独立进行网络信息检索，具备一定的自学能力。但高一学生自我约束能力较弱，需要明确任务并及时检查反馈。在学习本课之前，学生已经了解了数据与信息的关系，能够意识到大数据时代的必然性，迫切的想知道数据信息在计算机内部的传输和存储。教学方法及资源【教学方法】教法：讲授、演示 学法：实践探究【教学手段】任务驱动、探究学习【教学资源】教学课件、“猜生肖”程序、“猜生肖”问题解决学案 学习目标【知识与技能】1 认识什么是二进制，知道二进制的编码规则；2 学会二进制与十进制的转换，能够用二进制表示一个自然数。【
4、过程与方法】1 利用“翻卡片”理解二进制数与十进制数的对应关系；2 通过“猜生肖”游戏的实现，体会计算机解决问题的过程。【情感态度与价值观】1在学习中感知计算机科学的魅力，激发学习信息技术的兴趣；2通过解决实际问题，提升主动学习、主动探究的意识。 学习重难点重点： 二进制与十进制的互换难点： 利用二进制解决问题教学流程示意利用翻卡片游戏，用卡片上的点表示数，引导学生利用0,1表示卡片的状态，进而引出二进制，避免枯燥的理论讲解。环节1趣味导入，引出课题十进制转二进制：除2取余，倒序书写强调书写的格式环节2深入探究，加深理解二进制转十进制：按权展开，逐位相加讲解权值的意义创设“猜生肖”的任务情景，
5、引发学生探究的欲望。将任务的实现化解成若干个小任务，降低学习难度。1 为生肖编码2 排列生肖卡片3 计算机猜生肖的过程环节3应用知识，解决问题结合物理知识讲解二进制与计算机的关系，回顾二进制与十进制的转换规则，为后续课讲授图像、文本等信息数字化做准备。环节4知识拓展，后续铺垫教学过程(表格描述)教学阶段教师活动学生活动设置意图技术应用时间安排趣味导入引出课题出示4张卡片：观察：4张卡片上的点数有什么规律？提问：用卡片上的点数表示数字6，需要用到哪几张卡片？教师将不用的卡片翻过来，规定卡片正面朝上用“1”表示，背面朝上用“0”表示。写出以下数字的卡片状态： 数字 卡片状态 6 011010 10
6、104张卡片能表示的最小数和最大数分别是多少？写出卡片状态。最小数0 0000最大数15 11111思考：要表示30，怎么办？需要增加一张卡片，卡片上的点数为16，即24。30 11110由此我们可以看出，任何一个自然数都能用“翻卡片”的形式表示出来，卡片的状态是一串由0和1组成的数字，这样的数称为二进制数。本节课我们将探讨利用二进制表示数。明确卡片上点数的规律。利用卡片上的点数表示数字，说出卡片状态的数字表示方法。通过情景导入，初步了解利用二进制表示数，引出本课课题。卡片教具演示5深入探究加深理解二进制数对我们来说有些陌生，但是十进制数我们最熟悉，如：一、什么是权值每一位上的计数单位叫做权值
7、。十进制的权值从低到高依次是：100，101，102，二进制的权值从低到高依次是：20，21，22，（与卡片上的点数相同）二、二进制十进制将二进制每一位上的数乘以该位上对应的权值，把每一位的成绩相加所得的数就是该二进制数对应的十进制数。归纳：按权展开，逐位相加二、十进制二进制用十进制数除以2，记录每次除法的余数，将余数倒序书写。 注意：要除到商为0。将余数到序书写，即11010。归纳：除2取余，倒序书写结合十进制的权值学习二进制权值的界定。聆听讲解，学习二进制到十进制的转换规则。聆听讲解，学习二进制到十进制的转换规则。利用知识迁移学习新知。讲解二进制与十进制的转换规则。讲解十进制与二进制的转换
8、规则。板书与PPT演示结合10应用知识解决问题了解了二进制与十进制的关系，接下来我们探讨二进制的应用。创设情境： 每个人都有自己的生肖属相，你的属相计算机能够猜出来。你一定很好奇：计算机是如何猜出人的生肖呢？它的原理就是利用二进制数判断。下面我们就来解密计算机猜生肖的过程。一、为生肖编码 为每个生肖设定一个十进制编码，再将十进制编码转换成二进制编码。生肖十进制编码二进制编码思考：十二个生肖需要几位二进制数编码？将12转换为二进制数是1100，故需要四位二进制编码。对于数值不大的十进制数，可以借助“翻卡片”快速编码。写出四位二进制每一位对应的权值，即： 8 4 2 1 1 0 0 0 1 7 0
9、 1 1 1学生活动： 为十二生肖编码。二、排列生肖卡片生肖编码时用了四位二进制数，因此需要四组生肖卡片。四位二进制数依次对应四组图片，0表示对应的组没有该生肖，1表示对应的组有该生肖。因此，生肖“鼠”出现在第四组，生肖“马”出现在第二、三、四组。学生活动： 结合二进制编码排列生肖卡片。展示交流： 展示学生的编码及生肖排列，引导学生讨论交流，强调编码与生肖排列的一致性。三、计算机猜生肖的过程准备好编码和生肖卡片，计算机就可以猜测你的生肖了。教师再次演示“猜生肖”程序，引导学生归纳计算机解决问题的过程。（1）根据实际选择每组图片中“有”或“没有”该生肖，有用“1”表示，没有用“0”表示。（2）四
10、组图片的状态组合成一个4位二进制数。（3）将二进制数转换成十进制数。（4）十进制数对应的生肖即为计算机猜出的生肖。例如：第一组第二组第三组第四组十进制编码猜测结果没有有有没有01106蛇总结：计算机猜生肖利用了二进制只有0和1两个数字的特征表示两种选择，进而得出猜测结果。利用这个原理我们可以将程序演变为“猜生日”、“猜姓氏”等。请一位同学到教师机上演示猜生肖的过程。确定二进制编码的位数利用二进制为生肖编码了解排列生肖的规则根据编码排列生肖图片。尝试说出计算机猜生肖的过程。利用猜生肖游戏引出二进制的应用。巩固二进制与十进制的转换规则通过教师讲解，学习二进制数0和1的表示意义。通过排列生肖卡片理解
11、二进制的表示意义。用语言描述计算机解决问题的过程，体会二进制的应用。通过实例分析帮助学生理解计算机的猜测过程。猜生肖程序教学课件PPT学习任务单教学课件PPT学习任务单教学课件PPT教学课件PPT23知识拓展后续铺垫通过今天的学习我们知道二进制可以表示事物的两种状态，例如：对错、真假、有无、黑白等。计算机内部由上万个集成电路组成，物理电路只有断开和闭合两种状态，这一特征决定了计算机内部只能传输二进制数据。以简单电路为例：这个装置可以看作是人类历史上的第一台显示器。电路的状态：开关灯表示的数断开灭0闭合亮1 由于计算机底层只接收二进制数据，因此生活中常见的文本、图像、声音、视频等信息必须要转换成二进制数据才能在计算机中存储和传输。在后续课的学习中，我们将重点学习这些知识。聆听老师讲解结合物理知识理解计算机采用二进制的原因。为后续学习做好铺垫。教学课件PPT2板书设计 二进制除2取余，倒序书写按权展开，逐位相加十进制二进制表示数学习效果评价1过程性评价（1）环环相扣的问题设计利用课堂提问督促学生思考，检查学生对知识的理解。课堂上提出的
