中图人教版（2019）信息技术必修一 1.2.2 二进制与数制转换 教案

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案例　二进制与数制转换1. 《课程标准》要求在具体感知数据与信息的基础上，描述信息的特征，知道数据编码的基本方式。2. 教学目标·能通过微课和学习平台等辅助自学，掌握数制转换的方法。（信息意识、数字化学习与创新）·在游戏参与中，学会抽象问题，理解二进制的基本原理。（信息意识）·探究生活实例背后的科学知识，在此过程中进行思考和判断，用思维导图的形式归纳总结，并将此过程迁移到其他知识的学习过程中，以及运用所学知识解决生活中的问题。（计算思维）·从生活中“发现问题—学习知识—运用知识”，积极求证、讨论和交流，融入信息社会中。（信息社会责任）3. 学业要求·理解数据编码的基本方式。·掌握数字化学习的方法，能够根据需要选用合适的数字化工具开展学习。4. 教学对象分析本节课的教学对象是高一年级学生，利用微课及网络学习经历较少，对学习计算机科学中的理论知识易产生枯燥感，但他们具有较强的求知欲和好奇心。5. 教学重点与难点教学重点：二进制的特征及各数制的相互转换方法。教学难点：认识生活实例背后的科学知识，掌握各数制间的转换，并能运用所学知识解决生活中的问题。6. 教学方法与教学手段通过“猜生肖”游戏情境导入，引发学生由浅入深探究二进制的特征及各数制的转换方法，利用“颜色码的数制转换”等生活实例，巩固二进制及各数制在生活中的应用。为此，本节课主要采用了任务驱动法、讲授法和分层教学等教学方法。7. 教学过程设计教学环节教学内容学生活动设计意图情境导入1. 游戏体验：介绍“猜生肖”游戏（图1）及其规则。图1　“猜生肖”游戏界面规则如下：有4组图片，每组有6张生肖图片，一位同学根据自己的生肖图片是否在本组中，对另一位同学的提问给出回答“有”或“没有”，4次之后，由另一位同学猜出该同学的生肖。提示：在玩游戏的过程中填写表1。2. 师生同玩游戏： 找一位学生和老师搭档现场玩一次游戏（由学生说，教师猜）。学生4次回答后，教师能马上准确无误地猜出其生肖。3. 提出问题：教师是如何做到的参与游戏做好记录通过对比师生完成此游戏的快慢，引起学生对教师具有此项本领的好奇心，激发学生学习本课内容的兴趣情境导入表1　“猜生肖”游戏过程记录对象第一组第二组第三组第四组猜测是否猜中用时 A

B

C

D

分析特点认识二进制1. 给生肖编号，做好记录。教师引导学生分析问题：首先给各生肖顺序编号，如表2所示。表2　生肖顺序编号表生肖 鼠 牛 虎 兔 龙 蛇 马 羊 猴 鸡 狗 猪 编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

由于被猜的同学在每次回答是否有自己的生肖时，答案只有两种：“有”和“没有”，因此可将“有”记作“1”，“没有”记作“0”。为了更好地发现其中的特点，多找几位同学参与游戏，做好记录，如表3所示分析问题做好记录在学生已有知识基础上逐步引导学生细心观察，从而发现数值特点，较自然地进入二进制这种理论性较强的知识的学习表3　多位同学猜生肖的过程记录对象 第一组 第二组 第三组 第四组 猜测 生肖编号 猜中 A 0 0 1 0 牛 2 是 B 1 0 1 1 狗 11 是 C 1 0 1 0 鸡 10 是 D 0 1 1 1 马 7 是

2. 分析特点，引出新知识。（1）提出问题：上述表格有什么特点？（2）引导分析：把每次猜的4组结果拼在一起，结果如表4所示分析特点分析特点认识二进制表4　每次猜生肖的4组结果组合记录对象第一组第二组第三组第四组 四组组合猜测生肖编号 中 A 0 0 1 0 0010 牛 2 是 B 1 0 1 1 1011 狗 11 是 C 1 0 1 0 1010 鸡 10 是 D 0 1 1 1 0111 马 7 是

3. 教师总结：这样便得到了一组新的数字，这些数字仅由“0”和“1”组成，像这样的数就是二进制数。二进制在计算机等数字设备中被广泛应用，计算机中所有的操作都需要通过二进制来实现聆听4. 学习新知识：二进制采用逢二进一的进位规则。比如，在二进制中0+0=0，1+0=1，而1+1的结果在十进制中应该是“2”，但在二进制中只有“0”和“1”两个数字，且遵循逢二进一规则，所以遇到“2”时就应该往前一位进“1”，即1+1的结果是“10”。5. 小练习：算一算在二进制中，10+1，11+1的结果分别是多少？6. 继续思考：生肖编号与一组二进制数都表示同一个生肖，如表5所示。表5　生肖编号与二进制的对应关系四组组合 猜测生肖 生肖编号 0010 牛 2 1011 狗 11 1010 鸡 10 0111 马 7

那么，十进制的生肖编号与对应的该组二进制数有什么关系吗？接下来，我们来看一下二进制与十进制的相互转换，此部分是“猜生肖”游戏的关键完成练习思考在学生已有知识基础上逐步引导学生细心观察，从而发现数值特点，较自然地进入二进制这种理论性较强的知识的学习自主探究掌握进制转换1. 自主学习（1）基础学习自学微课“二进制与十进制的相互转换”（此知识是“猜生肖”游戏的关键部分），学完之后重玩“猜生肖”游戏，看看这项本领掌握得如何。（2）拓展学习① 利用学习平台自学八进制和十六进制。② 概括出R进制与十进制的转换方法。提示：在学习过程中要做好笔记，如有疑问可和本组同学交流、讨论，也可进入学习平台的互动区留言，请其他同学帮助解答。2. 达成反馈完成自主学习任务的同学可通过测试题检测自学效果自学交流讨论互助建立学生对“猜生肖”游戏中的关键部分内容的强烈求知欲，在此驱动下乐于进入二进制与十进制转换的学习，然后可以将此学习方法迁移到八进制、十六进制及R进制与十进制相互转换的学习中，逐步培养计算思维成果展示评价交流1. 学生查看自己的成绩和答题情况。2. 抽取一些同学进行讲解，教师适当补充。如遇出错率较高或学生共性问题，教师集中予以讲解。3. 学生根据上述讲解及时修改自己的错误并归纳总结查看成绩反思错题积极发言归纳总结让学生了解自学效果，对于薄弱的地方，在教师或同学讲解时可以有针对性地再学习；另一方面让学生讲解可以进一步巩固所学知识分步归纳提炼要点以思维导图的形式归纳本节课的知识要点绘图利用思维导图能够帮助学生系统性地建立起知识架构拓展延伸学以致用实践活动1：颜色码的数制转换1. 将#9400D3、#D2B48C颜色码表示成RGB颜色值；2. 使用计算器程序验证上述结果。实践活动2：发现生活中的数制应用“猜生肖”是科技馆中的一款游戏。请同学们课下细心观察二进制及其他数制在生活中还有哪些应用？完成实践活动1。课下思考、观察各数制在生活中的应用培养学生学以致用，探索生活中的科学知识的能力

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