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第一课-电脑中的信息是如何表示的 第一课 电脑中的信息是如何表示的 教学内容分析 本课是七年级上册第一单元“电脑为什么能处理信息”的第一课时；通过小学的学习，学生对使用电脑处理信息有了一定的了解，但电脑为什么能处理信息呢？这是好奇心极强的学生们普遍关心的问题，也是本单元要回答的问题。二进制是电脑的基础，本课先回答电脑为什么使用二进制，然后讲解二进制数的表示、运算规则以及各种进制的转换。本课分两课时比较合适。 教学对象分析 由于习惯了十进制，学习二进制时会受到十进制的干扰。大部分学生会觉得本课内容比较抽象，难度较大，学生的分化会比较严重，因此，对学生的要求分成三个层次，大部分学生达到第一个层次即可。 第一层次：能理解电脑中为什么使用二进制，二进制加减法运算规则，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。 教学方法 情境教学法、分层教学法、任务驱动法、讲授法、演示法、练习法 教学目标 知识与技能 理解电脑中为什么使用二进制而不是其它的进制； 熟练掌握二进制“逢二进一”的进位和加减法运算规则； 了解二进制数、十进制数、十六进制数之间可以互相转换。 过程与方法 通过学习二进制的运算规则，训练学生的思维能力，加深对数学进制的理解。 情感态度和价值观 激发学生的探究精神 教学重点 电脑中为什么使用二进制； 二进制的运算规则； 教学难点 电脑中为什么使用二进制 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 听讲，思考，回答 猜想，回答 听故事 回答，听讲 在规定的时间内记住电脑能处理信息的原因 通过对比古今信息传递的方式跟速度，引入本单元要学习的内容。 引导学生思考：电脑能不能表达数字，为接下来的假设以及“电脑能处理信息的原因”剖析做铺垫。 学生通过听故事了解到电脑是可以表达数字的，验证了刚刚的假设。引导学生参与知识生成的整个思维过程。同时教师的及时归纳及学生的强化记忆，有助于学生对知识点的掌握。 课堂学习 课堂学习 为 什 么 电 脑 要 用 二 进 制 ？ 1.日常中常见的进制 分、秒——逢60进1 月———逢12进1 星期——逢7进1 十进制 ——逢10进1 2.二进制的特点 而二进制是最简单的进制，在二进制中，只有“0”和“1”两个基本数字，“逢二进一”、“借一当二”。 思考：102是二进制数吗？ 3.二进制与十进制的对应关系 十进制 0 1 2 3 4 5 6 7 二进制 000 001 010 011 100 101 110 111 探究一：演示“模拟二进制计数器”计数实验 有珠子表示1，没珠子表示0，从右到左，分别是从低位到高位。出现“虚珠”表示要进位。 A柱子 B柱子 C柱子 思考：通过观看“模拟二进制计数器”计数实验，你发现刚开始计数器上有没有珠子？ 后来每操作一次增加___个珠子，总共操作___次。所以这7个二进制数分别对应十进制的0-7。 探究二：布置“用手电筒模拟电路来表示二进制数”的探究活动 用手电筒模拟电脑中的逻辑电路。你能模拟表示哪些二进制数？模拟出来的二进制数对应的十进制数分别是多少？能表示连续的数字0-7吗？根据学案中的要求进行实验探究，把探究结果写在学案上。 要求：使用3个手电筒，每个手电筒代表一个电路。手电筒的按钮可以打开和关闭手电筒，手电筒开表示1，关表示0，从右到左，分别从低位到高位。 发现：采用二进制，用这3个手电筒能模拟表示连续的数字0-7。 思考：如果采用十进制，用这3个手电筒能模拟表示哪些十进制数？注意：手电筒只有开和关两种状态，只能表示1和0两个数字。 百位 十位 个位 发现：采用十进制，这3个只有开和关两种状态手电筒模拟的数是不连续的，没办法完整地模拟表示数字0-7。 结论：电脑中的逻辑电路只有开跟关两种状态，电压也只有高和低两种状态，刚好对应二进制的0和1两个数。由于二进制最容易用电路实现，所以电脑采用二进制。 听讲，回答 判断，回答 观看演示，思考，回答 根据要求进行实验探究，把结果填入学案相应的表格中 说出在二进制状态下，三个手电筒所能模拟的二进制数及其对应的十进制数，由此，归纳探究所得。 对比在二进制状态下的探究实验，思考说出采用十进制，用这3个手电筒能模拟表示的十进制数，由此归纳探究所得。 由生活中经常接触的进制的特点引入，学生自然能对比说出二进制的特点。 及时了解学生对知识点的掌握情况，及时纠错。 通过直观的实验演示，有助于学生理解二进制“逢二进一”的进位规则。同时学生通过观看实验演示也能获得启示，在教师