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2021学年第5课神奇的“0”和“1”教案设计

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这是一份2021学年第5课神奇的“0”和“1”教案设计，共5页。教案主要包含了生活中的信息数字化，计算机中的信息数字化等内容，欢迎下载使用。

第5课神奇的“0”和“1”

　　教学内容分析

计算机是数字时代信息处理的重要工具，能够存储、加工各种信息。本节课围绕计算机内部信息的表示方法展开，重点是让学生了解计算机采用二进制的原因、字符编码的基本原理、计算机中信息大小的度量方法，知道二进制与十进制相互转换的方法，并能进行简单的二进制运算。教师在教学中应注重引导学生，并让学生进行自主探究式学习，培养他们的观察与独立思考的能力。

教学对象分析

　　在本课之前，学生了解了众多信息技术新科技，感受了信息技术给学习和生活带来的变化，且用计算机制作了丰富多彩的作品，但是并不知道信息在计算机中是如何表示的，他们渴望进一步探索计算机。七年级学生的逻辑思维能力和抽象思维能力日益发展，但是仍然保留着小学生的许多特点，对待问题仍然处于直观和感性的阶段。因此，在教学过程中，要通过探究、游戏等环节，充分调动学生学习的积极性。

　　教法建议

　　本节课内容较抽象，在教学过程中教师可以从生活中的数字化信息出发，让学生感知数字化的信息及其重要性，并引入计算机中的信息数字化。在讲解进制概念时，可结合生活中运用比较广泛的进制（如从天到星期等）帮助学生明白进制的概念。二进制与十进制的转换是本课的难点内容，可用学生熟知的十进制与二进制进行类比，如十进制由10个数码组成，分别为0~9；二进制由2个数码组成，分别为0、1。可让学生以小组为单位，开展“体验与建构”中的猜生日的游戏，以此来检验学习效果，并进一步地调动学生学习的积极性。

教学目标

（一）知识与技能

　　1.了解进制的基本概念，知道字符编码的原理。

2.学会二进制整数与十进制整数相互转换的方法。

3.能进行简单的二进制运算。

4.了解计算机中信息大小的度量方法。

　　（二）过程与方法

1.通过生活中的数字化信息，感知信息数字化的重要性。

　　2.通过与十进制类比，掌握二进制的运算规则及与十进制整数相互转换的方法。

　　（三）情感态度与价值观

　　1.培养学生的分析能力。

　　2.培养学生学习信息技术的兴趣以及探索学习、相互交流的能力。

　　教学重点和难点

重点：

二进制整数与十进制整数的相互转换、二进制的算术运算、计算机中信息大小的度量方法。

难点：

　二进制整数与十进制整数的相互转换。

　　教学准备　

　　机房、多媒体课件及资源。

　　教学过程　

学习过程	教学活动	学生活动	设计意图
引入	通过前面的学习，我们感受了信息技术新科技，搜集了很多有关新科技的素材，有文字、图片、视频、音频等，并保存在了计算机中。计算机真是太神奇了，小小身躯，居然可以存储这么多、这么丰富的信息。那这些信息在计算机内部是如何表示的呢？这节课，让我们一起来揭秘吧！	认真思考。	通过提问，激发学生的学习兴趣。
信息数字化	【生活中的信息数字化】超市的每件商品上都有一个条码，寄信的时候需要知道对方的邮政编码，坐火车核实身份信息的时候需要用到身份证号码……生活中有很多地方使用数字来表示信息，这些数字使识别与处理复杂的信息变得简单、方便，这就是生活中的信息数字化。数学运算中，数字由0~9十个数字组成，加减运算规则为：借一当十，逢十进一，这种按进位的原则进行计数的方法称为进位计数制。	认真思考，并举手回答。	从生活中常见的数字化信息入手，让学生感知信息数字化并初步理解进制。从生活中的信息数字化过渡到计算机中的信息数字化。
	请同学们思考生活中除了广泛使用的十进制外，还有哪些进制，并举例说明。
	【计算机中的信息数字化】在计算机内部，文字、图像、声音、视频等信息也需要转换成数字信息，才能被计算机识别与加工。那计算机内部采用几进制呢？二进制，由0和1两个数码构成。计算机采用二进制的原因：计算机内部具有大量逻辑电路，逻辑电路通常只有两种状态：接通和断开。这两种状态正好可以分别表示“1”和“0”。同时，二进制运算规则简单，也可以提高计算机工作的速度与可靠性。
二进制与十进制	计算机内部只能识别和处理二进制数，因此需要将十进制数转换成二进制数，为了便于人们阅读和理解，在输出时，又要将二进制转换为十进制数，那么二进制与十进制之间是如何进行相互转换的呢？【二进制整数转换为十进制整数】	认真听讲与思考。	用同学们较为熟悉的十进制进行类比，帮助学生理解转换过程，掌握转换方法。通过练习巩固所学方法。
	十进制数展开过程：（110）10=（1102+1101+0100）10 =（110）10 类比二进制：（110）2 =（122+121+020）10 =（4+2+0）10 =（6）10 总结：根据以上案例，指出数码、位权。二进制整数转换为十进制整数可采用“按权展开求和法”。
	【十进制整数转换为二进制整数】十进制整数转换为二进制整数的方法：“除以2取余，逆序输出”。
	练习：完成表格
二进制的简单运算	跟十进制数一样，二进制数也能进行算术运算，运算规则为：“逢二进一”“借一当二”。 ①二进制加法：0+0=0，0+1=1，1+0=1，1+1=10（进位一）； ②二进制的减法：0-0=0，1-0=1，1-1=0，10-1=1（借位一）。	认真听讲，完成所给任务。	根据十进制算术运算规则，类推二进制运算规则。
二进制的简单运算	请同学们完成以下两个任务： ①求（1010）2+（11）2 的和； ②求（1101）2-（11）2 的差。	认真听讲，完成所给任务。	根据十进制算术运算规则，类推二进制运算规则。
字符编码的基本原理	现在，我们知道了二进制整数与十进制整数相互转换的方法。那么，信息在转换成计算机能够识别的“0”和“1”的过程中，需要遵守什么标准？	认真听讲与思考。	初步了解字符编码。
	①数值与文字英文字母、数字和一些常用的符号在计算机中的表示通常采用ASCII编码 (American Standard Code for Information Interchange美国信息交换标准代码)，标准ASCII码表示了128个字符。由于ASCII码无法表述丰富的汉字，因此我国颁布了汉字编码，以下是两个重要的汉字编码国家标准：GB 2312-1980《信息交换用汉字编码字符集基本集》、GB 18030-2005《信息技术中文编码字符集》。数值、文字信息在转换成计算机能够识别的“0”和“1”的过程中，需要遵守的标准称为字符编码。 ②对于图片、声音、动画和影像等信息的数字化，则有更复杂的数字化处理法则 (编码技术)。
数字存储的基本单位	通过学习，我们了解了计算机中的信息是通过二进制数表示的，那计算机中文件大小的单位是什么呢？例如：一张图片的大小为10 MB，此处的MB与二进制的位数有什么关系呢？计算机中一个二进制位为1 bit（比特），它是信息处理的最小单位，8个相邻的二进制位组成1 B（字节），字节是计算机中信息存储的基本单位。 1 KB=1024 B 1 MB=1024 KB 1 GB=1024 MB 1 TB=1024 GB 1 PB=1024 TB 在Windows系统中，通过打开“计算机”窗口，我们就可以查看计算机硬盘的存储空间情况。	认真听讲与思考，并完成相关练习。	通过常见的文件大小与二进制位的关系出发，引导学生了解数字存储的基本单位。
数字存储的基本单位	算一算：如果计算机中用1个字节来表示自然数，它能够表示的数据范围是多少？提示：1 B=8 bit，即8个二进制位。	认真听讲与思考，并完成相关练习。	通过常见的文件大小与二进制位的关系出发，引导学生了解数字存储的基本单位。
巩固与练习	老师：以小组为单位，一起体验“体验与建构”中的猜生日游戏。学有余力的同学还可以阅读“阅览室”的内容。	小组合作，完成猜生日游戏。	通过游戏，巩固所学。
分享与总结	以小组为单位，利用网络搜集、整理人类计数的发展历程，并进行分享与交流。	交流与讨论。	了解人类计数的发展，进行知识的拓展。
教学反思