信息技术选修1 数据与数据结构1.1 数据教学设计

 高中信息技术教科版（2019）必修1 数据与计算第1单元 初识数据与计算 1.2 《数据与计算---二进制》教学设计

【学情分析】 

对于二进制的认识，在初中的信息技术教材中提到过，但我们学校的高一学生部分来自农村，很多学生没接触过信息技术，对这一部分的内容比较陌生，因此，本课时由浅入深，通过一些游戏和举例让学生理解和接受二进制的计数原理和转换方法。

【教学目标】

1、熟悉二进制的计数原理；

2、理解计算机采用二进制的原因

3、熟练掌握二进制与十进制的转换方法：

4、了解二进制表示信息的方法。

【课时安排】  1课时。

【教学重点与难点】

1、重点：

二进制的计数原理；

进制间的相互转换

2、难点：

位权表示法； 

十进制转换为二进制

【教学过程】

1、导入环节

【活动一】：读一读数字

师：大家看屏幕上的数字“1 0”，请你读出这个数字。

生：回答（大部分读成十进制数）

师：有没有不同的想法？

生：疑惑，思考

师：如果是十进制，读作10，如果是二进制，那么这个数代表2。

【活动二】手指游戏

师：请伸出来你的左手，尝试用手指表示你的生日

生：学生动手，表示不能做到。

师：学了二进制之后，你就会表示了。

2、讲授新课

（一）为什么使用二进制

我们常用的进制主要是十进制。电子计算机出现以后，使用电子管来表示十种状态过于复杂，所以所有的电子计算机中电子管只有两种基本的状态，开和关。也就是说，电子管的两种状态决定了以电子管为基础的电子计算机采用二进制来表示数字和数据。

（二）二进制的计数原理

【基本概念】

数制是以表示数值所用的数字符号的个数来命名的，并按一定进位规则进行计数的方法。

基数：一个数制所包含的数字符号的个数， 称为该数制的基数。

位权：以基数为底，以某一数字所在位置的序号为指数的幂，称为该数字在该位置的权。

【常用数制及其特点】

【数制转换】

大家都知道，计算机中采用的是二进制，但用计算机解决实际问题时对数值的输入输出通常使用十进制，这就有一个十进制向二进制转换或由二进制向十进制转换的过程。也就是说，在使用计算机进行数据处理时首先必须把输入的十进制数转换成计算机所能接受的二进制数；计算机在运行结束后，再把二进制数转换为人们所习惯的十进制数输出。这种将数由一种数制转换成另一种数制称为数制间的转换。

我们重点来讲解一下十进制和二进制的转换，下面我们结合实例来讲解一下。

（1）、二进制数转换成十进制数 ，按权展开。

把二进制数转换成十进制数就是用"按权相加"法，把二进制数首先写成加权系数展开式，然后按十进制加法规则求和。

对于我们熟悉的十进制数

十进制数：125=1×103 + 2×102 + 5×101

二进制数：1011=1×2³＋0×2²＋1×2¹＋1×2º

    =8＋0＋2＋1

          =11

（2）、十进制数转换为二进制数

我们先来讲一下转换的方法，再结合实例来看一下。

十进制整数转换为二进制整数采用"除二取余，逆序排列"法。

具体做法是：用二去除十进制整数，可以得到一个商和余数；再用二去除商，又会得到一个商和余数，如此进行，直到商为零时为止，然后把所有余数按逆序排列，也就是把先得到的余数作为二进制数的低位有效位，后得到的余数作为二进制数的高位有效位，依次排列起来。这就是所谓“除二取余，逆序排列”。

 三、课堂练习

1000101（2）=____（10） 1100100（2）=____（10）

57（10）=_________（2）__    62(10)=_______ (2)

四、玩游戏---找规律

【卡牌点数】

游戏规则：将卡牌从大到小排列

当牌被扣着的时候，牌代表数字“0”，当牌被翻出来的时候，牌代表数字“1”，

五、二进制表示信息

二进制除了能够表示数字，还能表示字符和图像。

【表示字符】

有这样一串数字：

请问：你知道什么含义吗？

字母编码表如下

【表示图像】

六、生活中的二进制

举例说明生活中处处都有二进制的应用

七、二进制的思维启发

    任何事物都有两面性，信息技术的影响也是。

8、课堂小结

九、课后作业

     用二进制编写密码