信息在計算機中的表示和存儲

1、信息在計算機中的表示和存儲教學案例教學主題信息在計算機中的表示和存儲適用年級高一年級教學課時1課時教學 內(nèi)容 分析本節(jié)教材是計算機科學技術的基礎， 內(nèi)容包括了二進制、 二進制數(shù)與十進制數(shù) 之間的相互轉(zhuǎn)換、信息在計算機中的表示方法（字符與漢字的編碼） 、數(shù)據(jù)的存儲 單位及其相互之間的換算關系。從介紹進位計數(shù)制的概念入手， 較自然地引出計算機中為什么采用二進制， 進 而引導學生掌握二進制與十進制數(shù)之間的相互轉(zhuǎn)換規(guī)則。 在掌握轉(zhuǎn)換規(guī)則后， 介紹 信息在計算機中的表示方法以及數(shù)據(jù)的存儲單位。本節(jié)教材涉及的知識點較多，教師利用制作好的 PowerPoint課件通過系統(tǒng)地 講解并選取一些典型的、符合學生認

2、知規(guī)律的習題練習， 幫助學生加深對基本概念 的理解和掌握。教學 對象 分析學生在此之前，初中階段有可能接觸過相關內(nèi)容，但基礎知識較弱，對二進制數(shù)與十進制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換方法不甚了解，教師需結合數(shù)學知識一步一步講清楚轉(zhuǎn)換規(guī)則的來龍去脈，學生在參與總結歸納轉(zhuǎn)換規(guī)則的過程中徹底掌握轉(zhuǎn)換方法并加以 應用。學習 目標一、知識與技能1 知道計算機中為什么采用二進制；2.掌握二進制與十進制數(shù)之間的相互轉(zhuǎn)換；3了解信息在計算機中的表示方法（字符與漢字的編碼）；4.理解數(shù)據(jù)的存儲單位（位、字節(jié)等）及相互之間的換算關系。二、過程與方法通過學習相關知識點、解答練習題，掌握計算機中信息表示的相關知識，培養(yǎng)良好的思維習慣。

3、三、情感態(tài)度與價值觀鼓勵學習自主學習，體驗計算機的工作原理。學習 重點1.二進制與十進制數(shù)之間的相互轉(zhuǎn)換； 2計算機中字符的編碼（ASCII碼）。學習 難點二進制與十進制數(shù)之間的相互轉(zhuǎn)換；教學 方法講解、提問、綜合歸納、啟發(fā)。所需資源和環(huán)境數(shù)字化資源1. 教師制作的信息技術教學輔助網(wǎng)站. net/n ews/ReadNews.asp?NewslD=14862. 網(wǎng)站 3. 用PowerPoint制作的信息在計算機中的表示和存儲課件常規(guī)資源1. 泰山出版社2000年版信息技術教材 1.3節(jié)。2. 教材配套教師用書。3“信息在計算機中的表示和存儲”的學習任務單。教學支撐環(huán)境計算機網(wǎng)絡教室、所有計算

4、機能夠上因特網(wǎng)、多媒體網(wǎng)絡教室軟件教學設計問題目的你們能說出自己所知道的進制即進位計數(shù)制 的概念嗎？了解一些常用的進位計數(shù)制教學計算機中米用什么進制來表示和處理信息？ 為什么？知道計算機中使用二進制的原因引導 問題計算機能直接識別的二進制數(shù)與我們所識別 的十進制數(shù)應該怎樣相互轉(zhuǎn)換呢？掌握二、十進制數(shù)間的相互轉(zhuǎn)換規(guī)則設計表示文子信息和控制信息的基礎疋各種子付， 各種字符必須按一定規(guī)則用二進制編碼表示， 才能為計算機所識別。 試想想，應該怎樣確疋 編碼方案？了解信息在計算機中的表示方法（字 符與漢字的編碼）。體驗計算機的工 作原理你們能舉例說出自己所知道的數(shù)據(jù)存儲單位理解數(shù)據(jù)的存儲單位（位、字節(jié)等

5、）嗎？及相互之間的換算關系。一、新課引入：打開網(wǎng)站，了解本節(jié)課的學習目標。然后展示用PowerPoint制作的信息在計算機中的表示和存儲多媒體課件, 從而引入本節(jié)課的內(nèi)容。從介紹進位計數(shù)制的概念開始，二、教學內(nèi)容：設問：你們能說出自己所知道的進制即進位計數(shù)制嗎？學生活動通過閱讀教材內(nèi)容和上網(wǎng)瀏覽教師提供的推薦網(wǎng)站，了解進制的基本概念和一些常用的數(shù)制。教師活動利用前面展示的多媒體課件，說明進制的基本概念及一些常用的數(shù)制。1.進制的相關概念及 一些常用的進位計數(shù)制（數(shù)制）：教學基（R）：數(shù)制所允許使用的數(shù)碼個數(shù)稱為“基”?！胺闞進一，借一當 R。過程十進制 R=10，可使用 0, 1,2, 3,

6、4, 5, 6, 7, 8, 9設計二進制R=2，可使用0, 1八進制 R=8，可使用 0, 1,2, 3, 4, 5, 6, 7十八進制R=16，可使用 0,9, A, B, C, D, E, F設問：大家想想，計算機中采用的進制是什么？學生回答二進制設問：為什么呢？教師活動利用前面展示的多媒體課件，說明計算機中為什么要使用二進制數(shù)。2.計算機中為什么要使用二進制數(shù)？實現(xiàn)容易，電子線路制造計算機成為可能。如開關的閉合/斷開、電流的有/無、電壓的正/負等運算規(guī)則簡單。例如：一位二進制數(shù)的加法運算和一位二進制數(shù)的乘法運算規(guī)則為：0+0=0; 0+1=1+0=1; 1+1=10 (逢二向高位進一)

7、；ox o=o； 0X 1=1X 0=0； 1 x 1=1記憶和傳輸可靠能方便使用邏輯代數(shù)?？捎?表示真，0表示假，進行邏輯運算。學生活動：觀看課件內(nèi)容，回答問題、思考體會。設問：計算機能直接識別的是二進制數(shù)，而我們所識別的是十進制數(shù)。在進行人機 交互時，需要將二者互相轉(zhuǎn)換。那么是怎樣進行轉(zhuǎn)換的呢？學生活動：思考。教師活動：利用前面展示的多媒體課件，說明二進制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)的規(guī)則。3. 二進制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)：例如十進制數(shù)352可表示成如下形式：2 1 0(352) 10= 300 + 50+ 2= 3X 10 + 5X 10 + 2X 10同理，一個二進制數(shù)也可表示成這種多項式的形式，例如

8、：3210(1101) 2= 1X 2 + 1 X 2 + 0 X 2 + 1X 2 = 8+ 4 + 0+ 1= 13則13為二進制數(shù)1101轉(zhuǎn)換后對應的十進制數(shù)。因此轉(zhuǎn)換規(guī)則為：按權展開相加求和。其中：權=(基)。其中i為數(shù)碼所在位的編號，從小數(shù)點向左依次為0, 1, 2, 3,；學生活動：在教師的引導下參與總結轉(zhuǎn)換規(guī)則并理解掌握該規(guī)則。師：若是二進制小數(shù)，應怎樣將其轉(zhuǎn)換為十進制的小數(shù)？作為課后拓展，有興趣的 同學可查閱相關資料，找出轉(zhuǎn)換辦法。教師活動：安排學生4人一組做“信息在計算機中的表示和存儲”的學習任務單上 的1、2兩道題。學生活動：按照轉(zhuǎn)換規(guī)則作練習題 1、2,熟練掌握轉(zhuǎn)換規(guī)則。

9、設問：那么一個十進制數(shù)又如何轉(zhuǎn)換為相應的而進制數(shù)呢？教師活動：利用前面展示的多媒體課件，說明十進制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)的規(guī)則。4. 十進制數(shù)轉(zhuǎn)化為二進制數(shù)：設有一個十進制數(shù)N,可按前面所述將其表示成一個多項式的形式，如下所示：(N) 10= (a mam-1a 0) 2 其中 a 0,1 , 0 i m現(xiàn)在的任務是計算出a 0, a1, , am-1, am。將上式展開得(N) 10= amX 2 + am-1 x 2 +a1 x 2 + aoX 2等式兩邊除以2，得二 am2m4am.2心a120a。2其中，am 2m4 - am4 2ma 20為一整數(shù)。設問：觀察上式，我們可得出什么結論呢?學

10、生回答：可將N看成被除數(shù)，2作為除數(shù)，則ao為十進制數(shù)N第一次除以2所 得的余數(shù)。師：大家能看出這一點非常好，那么其余的ai, a2,等怎么得出呢？學生回答：將N再次除以2,可得ai師：不錯。依此類推，ai為N第二次除以2所得的余數(shù)，a2為N第三次除以2所得的 余數(shù) ，直至商為 0為止，可依次求出十進制數(shù) N所對應的二進制數(shù)的各位。設問：按上述方法依次求得的二進制碼的各位，我們應按怎樣的順序書寫呢？學生回答：最先得出的ao在最低位，應最后寫出，最后求得的數(shù)碼在最高位，應最 先寫出。師：不錯。因此我們可得出十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)的轉(zhuǎn)換規(guī)則為：除2取余法，即將十進制數(shù)除以基數(shù) 2取余數(shù)，直至商為

11、0為止，最后將所得的余數(shù)按倒序排列， 即得N所對應的二進制數(shù)。師：下面我們看具體示例，例如將十進制數(shù)75轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)的過程。學生活動：與教師一起按轉(zhuǎn)換規(guī)則對 75進行處理。2 |752 |37余數(shù)為1 t ao2 |18_余數(shù)為1 t a i2 |9余數(shù)為0 t a 22 |4余數(shù)為1 t a 32 |2余數(shù)為0 t a 42 |1余數(shù)為0 t a 50 余數(shù)為1 t a 6故：(75) 10=(a 6a5a4a3a2a1)2=(1001011) 2教師活動：安排學生4人一組做“信息在計算機中的表示和存儲”的學習任務單上 的3、4兩道題。學生活動：按照轉(zhuǎn)換規(guī)則作練習題 3、4,熟練掌握轉(zhuǎn)換規(guī)

12、則。教師總結：二、十進制數(shù)之間相互轉(zhuǎn)換的方法是本課的重點，請大家熟練掌握。設問：大家知道，表示文字信息和控制信息的基礎是各種字符，要想各種字符能被 計算機所識別，就必須按一定規(guī)則用二進制編碼表示。大家試想想，應該怎樣確定 編碼方案？學生活動：通過閱讀教材內(nèi)容和上網(wǎng)瀏覽教師提供的推薦網(wǎng)站，了解字符與漢字在 計算機中的編碼方案。教師活動：利用前面展示的多媒體課件，說明信息在計算機中的表示方法。5. 信息在計算機中的表示方法(字符與漢字的編碼)：計算機內(nèi)部采用二進制數(shù)存儲和處理數(shù)據(jù)，二進制數(shù)據(jù)的基本符號為0, 1。表示文字信息和控制信息的基礎是各種字符，各種字符必須按一定規(guī)則用二進制編碼表示，才能為

13、計算機所識別。(1) 字符編碼在信息表示中使用最多的符號(字符)有：十進制數(shù)字09、大小寫英文字母AZ、az、通用的算術運算符及各種標點符號等。國際上通用的是 ASCII(American Standard Codefor Information Interchange) 碼。使用1Byte即8bit表示一個字符，規(guī)定最高位為 0，可表示27=128種字符。是 目前計算機中使用最廣泛的編碼。ASCII編碼值的大小關系：數(shù)字 大寫字母 小寫字母例：000110000 (48) A 01000001 (65) a 01100001 (97)(2) 漢字編碼：漢字(國標碼)在計算機中用2Byte表示

14、。設問：信息在計算機中存儲時要占用相應的存儲空間，你們能舉例說出自己所知道 的存儲容量的單位嗎？學生活動：根據(jù)自己平時接觸到的 U盤、移動硬盤等，回答出個別存儲容量單位。教師活動：利用前面展示的多媒體課件，說明數(shù)據(jù)的存儲單位及相互之間的換算關 系。6.數(shù)據(jù)的存儲單位(位、字節(jié)等)及相互之間的換算關系(1) .位：是計算機中能處理的最小信息單位，每一位(bit )用二進制0或1來表示。(2) .字節(jié)：是計算機中存儲容量的基本單位。8個二進制位構成一個字節(jié)(Byte或B)。一個英文字母或數(shù)字占 1Byte , 一個中文字符占2Byte。(3) .計算機的存儲容量還有1B (字節(jié))=8bit(位)1

15、MB兆字節(jié))=1024KB1TB=1024GBKB MB1KB(1GB(GBTB等單位，其數(shù)量關系為:千字節(jié))=1024B 千兆字節(jié))=1024MB教師活動：安排學生4人一組做“信息在計算機中的表示和存儲”的學習任務單上 的5、6、7三題。學生活動：作練習題。教師活動：公布練習題答案，解答學生疑問?？偨Y：總結所學內(nèi)容，幫助學生加深理解本課內(nèi)容。課后反思本節(jié)課的內(nèi)容較多，既有知識的學習，又有方法的掌握。 為了完成教學目標，在教學過 程中堅持以學生為主體， 以教師為主導的教學原則， 指導學生自我整理，啟發(fā)學生自我質(zhì)疑, 構建知識網(wǎng)絡。在基礎知識講解環(huán)節(jié)，考慮到學生基礎知識較弱，將相關知識點講解透徹并 幫助學生徹底掌握。 在基礎知識掌握的基礎上，選取一些典型的、 具有可拓展性的、符合學 生的認知規(guī)律的習題練習，以便掌握所學知識，培養(yǎng)學生的思維習慣。為了徹底掌握二進制數(shù)與十進制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換方法這一教學難點，結合數(shù)學知識一步步講清楚轉(zhuǎn)換規(guī)則的來龍去脈，學生在參與總結歸納轉(zhuǎn)換規(guī)則的過程中徹底掌握轉(zhuǎn)換方法并 加以應用。點評：信息在計算機中的表示和存儲”的學習任務單以四人小