電腦中的信息是如何表達(dá)的教案七年級(jí)上

1、第一課 電腦中的信息是如何表示的教學(xué)內(nèi)容分析本課是七年級(jí)上冊(cè)第一單元“電腦為什么能處理信息”的第一課時(shí)；通過(guò)小學(xué)的學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)使用電腦處理信息有了一定的了解，但電腦為什么能處理信息呢？這是好奇心極強(qiáng)的學(xué)生們普遍關(guān)心的問(wèn)題，也是本單元要回答的問(wèn)題。二進(jìn)制是電腦的基礎(chǔ)，本課先回答電腦為什么使用二進(jìn)制，然后講解二進(jìn)制數(shù)的表示、運(yùn)算規(guī)則以及各種進(jìn)制的轉(zhuǎn)換。本課分兩課時(shí)比較合適。教學(xué)對(duì)象分析由于習(xí)慣了十進(jìn)制，學(xué)習(xí)二進(jìn)制時(shí)會(huì)受到十進(jìn)制的干擾。大部分學(xué)生會(huì)覺(jué)得本課內(nèi)容比較抽象，難度較大，學(xué)生的分化會(huì)比較嚴(yán)重，因此，對(duì)學(xué)生的要求分成三個(gè)層次，大部分學(xué)生達(dá)到第一個(gè)層次即可。第一層次：能理解電腦中為什么使用二進(jìn)制

2、，二進(jìn)制加減法運(yùn)算規(guī)則，能利用電腦中的計(jì)算器進(jìn)行二進(jìn)制數(shù)和十進(jìn)制之間的互相轉(zhuǎn)換；第二層次：在第一層次的基礎(chǔ)上能用短除法將十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)；能將二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)；第三層次：在第二層次的基礎(chǔ)上能將二進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)互相轉(zhuǎn)換。教學(xué)方法情境教學(xué)法、分層教學(xué)法、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法、講授法、演示法、練習(xí)法教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能1. 理解電腦中為什么使用二進(jìn)制而不是其它的進(jìn)制；2. 熟練掌握二進(jìn)制“逢二進(jìn)一”的進(jìn)位和加減法運(yùn)算規(guī)則；3. 了解二進(jìn)制數(shù)、十進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)之間可以互相轉(zhuǎn)換。過(guò)程與方法通過(guò)學(xué)習(xí)二進(jìn)制的運(yùn)算規(guī)則，訓(xùn)練學(xué)生的思維能力，加深對(duì)數(shù)學(xué)進(jìn)制的理解。情感態(tài)度和價(jià)值觀激發(fā)學(xué)生的探究精神教學(xué)重

3、點(diǎn)電腦中為什么使用二進(jìn)制；二進(jìn)制的運(yùn)算規(guī)則；教學(xué)難點(diǎn)電腦中為什么使用二進(jìn)制教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖課堂引入電腦為什么能表達(dá)信息？課件展示圖片，提問(wèn)：大家知道烽火臺(tái)狼煙的作用嗎？知道馬拉松的故事嗎？ 馬拉松信使費(fèi)里皮德斯跑完40多公里回到雅典，只說(shuō)了一句：“我們勝利了！”，就倒了下去，當(dāng)即死去?？梢?jiàn)古代信息的傳遞是多么的艱難，如果是現(xiàn)在，我們可以通過(guò)什么方式快速地把信息傳遞出去？ 那么，電腦為什么能處理信息呢？這是本單元要回答的問(wèn)題。假設(shè)電腦能表達(dá)數(shù)字，我們先把文字、圖形、聲音、視頻等形式的信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字，電腦不就可以表達(dá)信息，從而處理信息了嗎？問(wèn)題的關(guān)鍵是：電腦能表達(dá)數(shù)字嗎？講述20世

4、紀(jì)科學(xué)家們研究快速計(jì)算機(jī)的故事：20世紀(jì)初，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，科學(xué)家們迫切需要一種能快速計(jì)算的機(jī)器，很多科學(xué)家都在設(shè)想如何制造一臺(tái)這樣的機(jī)器。由于受十進(jìn)制這個(gè)計(jì)數(shù)習(xí)慣的困擾，機(jī)器的設(shè)計(jì)遇到了很多困難。直到20世紀(jì)30年代中期，美國(guó)科學(xué)家馮·諾依曼大膽地提出：拋棄十進(jìn)制，采用二進(jìn)制作為數(shù)字計(jì)算機(jī)的數(shù)制基礎(chǔ)，從而解決了電腦表達(dá)數(shù)字的難題。使得計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)出現(xiàn)了轉(zhuǎn)機(jī)。提問(wèn)：看完科學(xué)家們的研究，大家說(shuō)電腦能表達(dá)數(shù)字嗎？它能表達(dá)幾進(jìn)制的數(shù)呢？歸納電腦能處理信息的原因并要求學(xué)生在30s內(nèi)記住本知識(shí)點(diǎn)：因?yàn)殡娔X能表達(dá)二進(jìn)制數(shù)，所以把信息轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制數(shù)，電腦就能表達(dá)信息，從而處理信息了。聽(tīng)講，思考

5、，回答 猜想，回答 聽(tīng)故事 回答，聽(tīng)講 在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)記住電腦能處理信息的原因通過(guò)對(duì)比古今信息傳遞的方式跟速度，引入本單元要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。 引導(dǎo)學(xué)生思考：電腦能不能表達(dá)數(shù)字，為接下來(lái)的假設(shè)以及“電腦能處理信息的原因”剖析做鋪墊。 學(xué)生通過(guò)聽(tīng)故事了解到電腦是可以表達(dá)數(shù)字的，驗(yàn)證了剛剛的假設(shè)。引導(dǎo)學(xué)生參與知識(shí)生成的整個(gè)思維過(guò)程。同時(shí)教師的及時(shí)歸納及學(xué)生的強(qiáng)化記憶，有助于學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握。課堂學(xué)習(xí)課堂學(xué)習(xí)為什么電腦要用二進(jìn)制？1.日常中常見(jiàn)的進(jìn)制分、秒逢60進(jìn)1月逢12進(jìn)1星期逢7進(jìn)1十進(jìn)制 逢10進(jìn)12.二進(jìn)制的特點(diǎn)而二進(jìn)制是最簡(jiǎn)單的進(jìn)制，在二進(jìn)制中，只有“0”和“1”兩個(gè)基本數(shù)字，“逢二進(jìn)一”、

6、“借一當(dāng)二”。思考：102是二進(jìn)制數(shù)嗎？3.二進(jìn)制與十進(jìn)制的對(duì)應(yīng)關(guān)系十進(jìn)制01234567二進(jìn)制000001010011100101110111 探究一：演示“模擬二進(jìn)制計(jì)數(shù)器”計(jì)數(shù)實(shí)驗(yàn)有珠子表示1，沒(méi)珠子表示0，從右到左，分別是從低位到高位。出現(xiàn)“虛珠”表示要進(jìn)位。A柱子 B柱子 C柱子思考：通過(guò)觀看“模擬二進(jìn)制計(jì)數(shù)器”計(jì)數(shù)實(shí)驗(yàn)，你發(fā)現(xiàn)剛開(kāi)始計(jì)數(shù)器上有沒(méi)有珠子？ 后來(lái)每操作一次增加_個(gè)珠子，總共操作_次。所以這7個(gè)二進(jìn)制數(shù)分別對(duì)應(yīng)十進(jìn)制的0-7。探究二：布置“用手電筒模擬電路來(lái)表示二進(jìn)制數(shù)”的探究活動(dòng)用手電筒模擬電腦中的邏輯電路。你能模擬表示哪些二進(jìn)制數(shù)？模擬出來(lái)的二進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)分別

7、是多少？能表示連續(xù)的數(shù)字0-7嗎？根據(jù)學(xué)案中的要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，把探究結(jié)果寫(xiě)在學(xué)案上。要求：使用3個(gè)手電筒，每個(gè)手電筒代表一個(gè)電路。手電筒的按鈕可以打開(kāi)和關(guān)閉手電筒，手電筒開(kāi)表示1，關(guān)表示0，從右到左，分別從低位到高位。發(fā)現(xiàn)：采用二進(jìn)制，用這3個(gè)手電筒能模擬表示連續(xù)的數(shù)字0-7。思考：如果采用十進(jìn)制，用這3個(gè)手電筒能模擬表示哪些十進(jìn)制數(shù)？注意：手電筒只有開(kāi)和關(guān)兩種狀態(tài)，只能表示1和0兩個(gè)數(shù)字。 百位 十位 個(gè)位發(fā)現(xiàn)：采用十進(jìn)制，這3個(gè)只有開(kāi)和關(guān)兩種狀態(tài)手電筒模擬的數(shù)是不連續(xù)的，沒(méi)辦法完整地模擬表示數(shù)字0-7。結(jié)論：電腦中的邏輯電路只有開(kāi)跟關(guān)兩種狀態(tài)，電壓也只有高和低兩種狀態(tài)，剛好對(duì)應(yīng)二進(jìn)制的0

8、和1兩個(gè)數(shù)。由于二進(jìn)制最容易用電路實(shí)現(xiàn)，所以電腦采用二進(jìn)制。聽(tīng)講，回答判斷，回答觀看演示，思考，回答根據(jù)要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，把結(jié)果填入學(xué)案相應(yīng)的表格中說(shuō)出在二進(jìn)制狀態(tài)下，三個(gè)手電筒所能模擬的二進(jìn)制數(shù)及其對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)，由此，歸納探究所得。對(duì)比在二進(jìn)制狀態(tài)下的探究實(shí)驗(yàn)，思考說(shuō)出采用十進(jìn)制，用這3個(gè)手電筒能模擬表示的十進(jìn)制數(shù)，由此歸納探究所得。由生活中經(jīng)常接觸的進(jìn)制的特點(diǎn)引入，學(xué)生自然能對(duì)比說(shuō)出二進(jìn)制的特點(diǎn)。及時(shí)了解學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，及時(shí)糾錯(cuò)。通過(guò)直觀的實(shí)驗(yàn)演示，有助于學(xué)生理解二進(jìn)制“逢二進(jìn)一”的進(jìn)位規(guī)則。同時(shí)學(xué)生通過(guò)觀看實(shí)驗(yàn)演示也能獲得啟示，在教師的啟發(fā)引導(dǎo)下，明白二進(jìn)制與十進(jìn)制的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

9、 通過(guò)“用手電筒模擬電路來(lái)表示二進(jìn)制數(shù)”的探究活動(dòng)，學(xué)生親身實(shí)驗(yàn)，動(dòng)手探究，對(duì)比得出結(jié)論，有助于學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的深入理解與掌握，同時(shí)也激發(fā)學(xué)生的探究精神。二進(jìn)制的運(yùn)算規(guī)則十進(jìn)制： 1+9=10，“逢十進(jìn)一”二進(jìn)制，1+1=10，“逢二進(jìn)一”二進(jìn)制運(yùn)算規(guī)則是：“逢二進(jìn)一”、“借一當(dāng)二”。例如：0+0=0；0+1=1；1+1=10；演示1100+10=1110 及 1001+11=1100 的運(yùn)算過(guò)程布置任務(wù)：列豎式計(jì)算二進(jìn)制加法，并用計(jì)算器驗(yàn)證： 1001+101= 1011+11= 1111+1011= 教師巡視指導(dǎo)，邀請(qǐng)3名學(xué)生代表進(jìn)行榜演，提醒：完成“列豎式計(jì)算”的同學(xué)參照學(xué)案中的步驟提示，

10、用電腦中的計(jì)算器驗(yàn)證計(jì)算結(jié)果。如果全部正確請(qǐng)舉手。如果錯(cuò)了，跟你的小組成員討論一下錯(cuò)誤的原因。邀請(qǐng)學(xué)生代表上臺(tái)演示：用電腦中的計(jì)算器驗(yàn)證計(jì)算結(jié)果，教師一邊根據(jù)學(xué)生的演示，一邊總結(jié)相應(yīng)步驟，同時(shí)點(diǎn)評(píng)板演同學(xué)的計(jì)算過(guò)程，校對(duì)計(jì)算結(jié)果。0-0=0 1-0=1 0-1=-1 1-1=0演示1100-10=1010 ，1001-11=110 的運(yùn)算過(guò)程列豎式計(jì)算二進(jìn)制減法，并用計(jì)算器驗(yàn)證： 1010-1001= 1010-101= 1100-11= 教師巡視指導(dǎo)，邀請(qǐng)3名學(xué)生代表進(jìn)行榜演，提醒：完成“列豎式計(jì)算”的同學(xué)用電腦中的計(jì)算器驗(yàn)證計(jì)算結(jié)果。如果全部正確請(qǐng)舉手。如果錯(cuò)了，跟你的小組成員討論一下錯(cuò)誤

11、的原因。完成的同學(xué)可以嘗試挑戰(zhàn)拓展練習(xí)：課本P5【試一試】?；卮疬呌^看二進(jìn)制加法例題的步驟演示，邊根據(jù)老師的引導(dǎo)回答各個(gè)位數(shù)的運(yùn)算結(jié)果3名學(xué)生代表每人1題進(jìn)行板演，其他同學(xué)在下面列豎式計(jì)算完成列豎式計(jì)算的同學(xué)根據(jù)學(xué)案中的步驟提示用計(jì)算機(jī)中的計(jì)算器驗(yàn)證計(jì)算結(jié)果學(xué)生代表上臺(tái)演示講解，其他同學(xué)認(rèn)真聽(tīng)講邊觀看二進(jìn)制減法例題的步驟演示，邊根據(jù)老師的引導(dǎo)回答各個(gè)位數(shù)的運(yùn)算結(jié)果3名學(xué)生代表每人1題進(jìn)行板演，其他同學(xué)在下面列豎式計(jì)算，完成列豎式運(yùn)算的同學(xué)用電腦中的計(jì)算機(jī)進(jìn)行結(jié)果驗(yàn)證 完成計(jì)算及驗(yàn)證的同學(xué)嘗試挑戰(zhàn)拓展練習(xí)由十進(jìn)制的進(jìn)位規(guī)則引出二進(jìn)制的進(jìn)位規(guī)則。 通過(guò)教師的范例演示及學(xué)生的參與運(yùn)算，加深學(xué)生對(duì)二進(jìn)

12、制加法“逢二進(jìn)一”運(yùn)算規(guī)則的理解，為接下來(lái)的“列豎式計(jì)算二進(jìn)制加法”做準(zhǔn)備。通過(guò)學(xué)生板演可以有效發(fā)現(xiàn)存在的問(wèn)題，對(duì)后面的教學(xué)可以做到有的放矢，同時(shí)有助于鍛煉學(xué)生的心理素質(zhì)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生通過(guò)閱讀學(xué)案中的步驟提示進(jìn)行結(jié)果驗(yàn)證，有助于培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，讓學(xué)生上臺(tái)演示講解體現(xiàn)了分層教學(xué)的思想，上臺(tái)的學(xué)生鍛煉了膽量及口才，其他學(xué)生能學(xué)到本節(jié)應(yīng)該掌握的知識(shí)，讓不同層次的學(xué)生在同一個(gè)課堂收獲不同的知識(shí)。通過(guò)教師的范例演示及學(xué)生的參與運(yùn)算，加深學(xué)生對(duì)二進(jìn)制減法“借一當(dāng)二”運(yùn)算規(guī)則的理解，為接下來(lái)的“列豎式計(jì)算二進(jìn)制減法”做準(zhǔn)備。讓學(xué)生學(xué)會(huì)知識(shí)遷移，體現(xiàn)分層教學(xué)的思想。課堂總結(jié)1、電腦中的信息是如何表示的？因?yàn)殡娔X能表達(dá)二進(jìn)制數(shù)，所以只需要把信息轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制數(shù)，電腦就能表達(dá)信息，從而處理信息了。2、電腦為什么要用二進(jìn)制？二進(jìn)制是如何表示的？運(yùn)算規(guī)則怎樣？因?yàn)殡娔X中的邏輯電路只有開(kāi)跟關(guān)兩種狀態(tài)，電壓也只有高和低兩種狀態(tài)，剛好對(duì)應(yīng)二進(jìn)制的0和1兩個(gè)數(shù)，二進(jìn)制最容易用電路實(shí)現(xiàn)，所以電腦采用二進(jìn)制。二進(jìn)制只有兩個(gè)數(shù)字：0和1。容易表示，電腦電子元件中的電子電路在技術(shù)上容易實(shí)現(xiàn)，這樣可以確保硬件工作穩(wěn)定。運(yùn)算規(guī)則簡(jiǎn)單：逢2進(jìn)1，借1當(dāng)2?；仡櫿n堂內(nèi)容嘗試小結(jié)幫助學(xué)生梳理所學(xué)知識(shí)。課后練習(xí)1、基礎(chǔ)題：填表，對(duì)比十進(jìn)制總結(jié)二進(jìn)制數(shù)碼、進(jìn)位和加法規(guī)則：進(jìn)制數(shù)碼進(jìn)位規(guī)