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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
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