数据与编码教学设计

-1-学校大兴区第一中学教师张慧英授课时间2017.9.19授课班级高一（10）课题计算机的数据编码（一）授课类型新授课授课方法问题解决互动教学教材分析依据《信息技术教学指导意见》必修模块《数据与计算》教学内容要求与实施建议。要求学生了解二进制的基本原理和进制转换的方法和知道数值、文字、图像图形、音视频等数据在计算机中的编码方式。本节课重点学习二进制的基本原理和进制转换的方法。学情分析通过前面的学习，学生对数据的概念以及数据与信息的关系，生活中有哪些常见的数据类型有了初步的了解。“二进制的基本原理和进制转换的方法”内容对学生来说是全新的知识。教学目标1.了解二进制的基本原理。2.学会二进制、八进制、十六进制和十进制的相互转换。3.通过“问题解决”，培养学生的计算思维。教学重点培养学生的计算思维教学难点培养学生的计算思维教学地点多媒体网络机房-2-教学环节教学内容及教师活动学生活动设计意图一、创设情境，提出问题二、新知讲解复习：基本概念1.数据：是用于表示客观事物的未经加工的的原始素材，是信息的表现形式和载体。2.信息：是指经处理后有价值的数据，信息是数据的内涵。它包括数值、符号、文字、语音、图形和图像、视频等对象。在战争期间。侦察部队如何告知前方来了多少敌人？你在一个烽火台上，我在另一个烽火台上，只要你那边来敌人，你就点狼烟通知我。我想清楚的知道你那儿来了几个敌人，我好做准备工作。怎么办呢？用灯泡“亮”和“灭”来跟我表示这个信息？问题的提出：如果来了1000个敌人你需要多少灯泡？怎么用0、1表示？我怎么知道是1000个敌人？在科技发展的今天，我们可以用计算机和通讯技术处理、表达和传递信息。一、二进制基本原理和数制转换（一）二进制的特点：容易实现：两个数码，用电路实现比较容易；可靠性高：两个数码，存储、传输和处理不容出错；电路简单：运算规则简单、使运算器的结构简化。数码：0和1进位基数：逢2进1，进位基数是2位权：各数位的“权”是以2为底的幂（二）计算机中的数制及其转换数制：各种计数方法或计数表示方法的总称。包括非进位数制和进位数制两种。例如：罗马数字：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ、Ⅹ、Ⅺ、Ⅻ、……，是非进位数制；阿拉伯数字：10、100、1001、55505，……，是进位数制，复习提出问题学习知识引起兴趣通过问题解决引出学习的内容，可以培养计算思维为后面的自主探究解决问题做知识准备。-3-相邻位之间存在“逢十进一，借一当十”的关系，称为十进制。计算机中数制均为进位数制，常见有二进制、八进制和十六进制。常用数制的基本要素和表示方法数制基数进位规则位权数码表示十进制10逢十进一10i0，1，2，3，4，5，6，7，8，9D二进制2逢二进一2i0，1B八进制8逢八进一8i0，1，2，3，4，5，6，7Q十六进制16逢十六进一16i0，1，2，…，8，9，A，B，C，D，E，FH1.二进制、八进制、十六进制转换成十进制数的展开式：Ni和Nj表示第i位和第j位上的数码；Ki-1和Kj表示该数码的权，K是基数。（1）十进制数的特点（D简记）数码：0-9进位基数：逢十进一的进位原则，进位基数是10位权：各数位的“权”是以10为底的幂（2）二进制数的特点（B简记）；二进制转换成十进制数码：0和1进位基数：逢2进1，进位基数是2位权：各数位的“权”是以2为底的幂（3）十六进制数的特点（H简记）；十六进制转换成十进制用十六个不同的符号，即数码：0～9及A—F：A表示十进制数10，B表示11，C表示12，D表示13，E表示14，F表示15mjjjniiiKNKND1111-4-三、自主探究解决问题四、拓展练习采用逢十六进一的进位原则，进位基数是16各位数的“权”是以16为底数的幂（4）八进制数的特点（Q简记）；八进制转换成十进制采用八个不同的记数符号，即数码：0～7采用逢八进一的进位原则。进位基数是8各位数的“权”是以8为底数的幂2.十进制转换成二进制整数：用除2取余法，即用整数部分不断去除2，并记下每次的余数，直到商为0为止。余数从下至上即为转换结果。小数：用小数部分连续与2相乘，并记下乘积的整数部分，直到结果小数部分为0，或精度达到要求为止。所得整数部分从上至下即为转换结果。3、二、八、十六进制相互转换（三）二进制数算术运算算术运算加0+0=01+0=0+1=11+1=10（有进位）减0-0=01-0=11-1=00-1=1（有借位）乘0*0=0*1=1*0=01*1=1除0/1=01/1=1逻辑运算与0∧0=00∧1=01∧0=01∧1=1或0∨0=00∨1=11∨0=11∨1=1非非0为1非1为0例：正整数加法运算5+6。其他运算有兴趣的同学课下探究。来了1000个敌人用几位二进制数表示？十六进制如何表示？1、（213.75)10转换为二进制。2、(10110)2转换为十进制。3、二进制与八进制十六进制之间的转换：(10111001010.1011011)2转换为八进制十六进制(667.66)8转换为二进制；(1B2E)16转换为二进制解题解题通过问题的解决，培养计算思维，巩固知识。-5-