主题六 活动一《认识“0”和“1”》教案-【湘科版2024】《信息科技》四下.docxVIP

课题

认识“0”和“1”

单元

第六单元

学科

信息科技

年级

四年级下

核心素

养目标

信息意识：能够知道“0”和“1”是计算机用来存储和处理信息的基本单元。

能举出二进制在生活中的简单例子。

计算思维：能够进行简单的二进制和十进制之间的转换，能够用“0”和“1”进行简单的加法运算。

数字化学习与创新：能使用基础软件工具进行简单的二进制练习，能够用纸和笔设计一个能用“0”和“1”表示的简单图案。

信息社会责任：理解共享个人信息时要小心，知道保护自己信息的重要性，能够讨论二进制技术是如何帮助我们日常生活变得更便捷的。

教学重点

1、理解二进制用“0”和“1”表示信息的基本概念。

2、能够进行简单的二进制转换和操作。

教学难点

1、理解“0”和“1”如何表示不同的信息。

2、掌握二进制与十进制之间的转换过程和逻辑。

教学过程

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

导入新课

板书课题。

男生：日常生活中的进制有哪些？

女生：60秒是1分钟，逢60进1。7天是1周，逢7进1。12生肖是一轮，逢12进1。30瓶是1箱，逢30进1。

观看教学视频《二进制的计算方法》。

体验探索

亮亮和昕昕玩“灯光暗号”游戏。游戏规则为：控制4个灯泡的亮灭向对方传递信息，告诉对方自己带了哪些食物；灯亮为“带了”，灯灭为“没带”。可能带的食物依次为：水果、果冻、牛奶、面包。亮亮看到昕昕发出的灯光信号为。

1、你知道昕听带了哪些食物吗？

2、亮亮准备带果冻、牛奶和面包，该如何通过灯光信号告诉昕昕？

学习新知引入，观看教学视频。

用提问的方式引入课题，增强课堂互动性。将学生的注意吸引到课堂。

讲授新课

新知讲解：

一、用“0”和“1”表示信息

生活中有很多事物只有两种状态，如灯泡的亮和灭，开关的打开和关闭，磁铁的南极和北极等。可以用数字“0”和“1”表示这些状态信息。如用“1”表示灯泡亮，“0”表示灯泡灭；用“1”表示开关打开，“0”表示开关关闭；用“1”表示磁铁的南极，“0’表示磁铁的北极。

像这样用“0”和“1”两个数字来表示的计数，称为二进制数。二进制数“0”和“1”可以表示事物的两种状态。

开动脑筋

1、请用二进制数表示下图中事物的两种不同状态。想一想：表示方法唯一吗？

2、用二进制数还可以表示生活中哪些事物的两种状态？比一比，看谁想得最多。

进制是一种计数方法，也称进位计数法。生活中比较常用的进制有十进制、七进制、十二进制、六十进制等。

十进制数的进位规则是逢十进一。在二进制中，只有“0”和“1”两个数字，它的进位规则是逢二进一。

用两位二进制数可以表示事物四种可能的状态。两盏灯的亮灭情况有4种：全黑、仅亮第1盏灯、仅亮第2盏灯、全亮。用两位二进制数可以这样来表示。

同一个数字在不同进制中的值并不相同，不同的进制之间可以相互转换。比如，听昕可能没带果冻，也可能带了1个、2个或3个，用十进制或二进制都可以表示果冻的不同数量。

探究实践

你能接着往下写二进制数吗？

（1）100、101、110、（111）。

（2）1000、（1001）、（1010）、1011、（1100）。

二、计算机与二进制

计算机采用二进制，用符号“0”和“1”来表示。在日常生活中，人们更习惯使用十进制，而且对于同一个数用二进制表示往往要比用十进制表示长得多。

思考——计算机为什么要采用二进制呢？

人类发明的第一台通用电子计算机“埃尼阿克”(ENIAC)采用的是十进制。后来研究发现，采用二进制将会大大简化计算机的结构，提高性能和可靠性。

计算机内部由很多电子元件和电路组成。如同电灯只有亮灭两种状态一样，这些复杂的电子元件和电路也只有通、断两种状态，可以用“1”和“0”来表示。

二进制数在计算机里存储、传送、处理都比十进制数方便。所以，计算机采用二进制而不用十进制。由于人们习惯使用十进制，所以在向计算机输入数据时可以使用十进制，计算机会自动把它转换成二进制数来运行，并将输出的结果再转换成十进制。

三、课堂练习

1、亮亮和昕昕约定，用“0”代表莫尔斯电码“·”，“1”代表“—”。你能破译他们传递的秘密信息吗？

四、拓展延伸

1、二进制转十进制小游戏

日常生活中，使用手势表示数字1到10是常见的一种方式，不同国家和地区可能采用不同的手势表示方法。

在自己一只手的手指上(以左手为例)写上对应的数字，如左图所示，并约定以下规则：伸直的手指表示1，弯曲的手指表示0；伸直的手指上所有数字相加得到的和，即这个手势代表的二进制数对应的十进制数。

通过这样的方式，可以将一只手能表示的五位二进制数很容易地转换成十进制数。和同学一起玩玩这个小游戏，并用在线进制转换工具验证这种转换方式是否正确。感兴趣的你，还可以进一步探究二进制转换成十进制的奥秘。

2、八进制

八进制是一种用8个数字（0到7）表示数值的