川教版（2018）七年級(jí)上冊(cè)信息技術(shù) 5.計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示 教學(xué)設(shè)計(jì)

川教版（2018）七年級(jí)上冊(cè)信息技術(shù)5.計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)校授課教師課時(shí)授課班級(jí)授課地點(diǎn)教具教學(xué)內(nèi)容川教版（2018）七年級(jí)上冊(cè)信息技術(shù)第5章《計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示》主要包括以下內(nèi)容：

1.計(jì)算機(jī)中為什么使用二進(jìn)制數(shù)；

2.二進(jìn)制數(shù)的基本概念及其與十進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換方法；

3.計(jì)算機(jī)中正負(fù)數(shù)的表示方法；

4.字符在計(jì)算機(jī)中的表示方法；

5.計(jì)算機(jī)中顏色的表示方法。

本節(jié)課將重點(diǎn)講解二進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換，以及計(jì)算機(jī)中正負(fù)數(shù)的表示，讓學(xué)生理解計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示方法，為后續(xù)學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)原理和編程打下基礎(chǔ)。核心素養(yǎng)目標(biāo)1.理解二進(jìn)制數(shù)的概念及其與十進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，培養(yǎng)邏輯思維和信息處理能力。

2.掌握計(jì)算機(jī)中正負(fù)數(shù)的表示方法，增強(qiáng)問題解決和信息技術(shù)的應(yīng)用能力。

3.通過實(shí)踐操作，提高動(dòng)手實(shí)踐和探究學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)信息技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用意識(shí)。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了小學(xué)階段的基礎(chǔ)數(shù)學(xué)知識(shí)，包括十進(jìn)制數(shù)的概念和簡(jiǎn)單的算術(shù)運(yùn)算，以及基本的計(jì)算機(jī)操作技能。

2.學(xué)生對(duì)于計(jì)算機(jī)有著濃厚的好奇心和興趣，他們喜歡探索新事物，具有一定的邏輯思維能力和動(dòng)手操作能力。學(xué)習(xí)風(fēng)格上，他們更傾向于通過實(shí)踐和互動(dòng)來學(xué)習(xí)新知識(shí)，對(duì)于理論性較強(qiáng)的內(nèi)容可能注意力不易集中。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)包括：

-對(duì)二進(jìn)制數(shù)概念的理解可能較為抽象，需要通過具體實(shí)例和操作來加深理解；

-在進(jìn)行二進(jìn)制與十進(jìn)制轉(zhuǎn)換時(shí)，可能會(huì)因?yàn)檗D(zhuǎn)換規(guī)則不熟練而出現(xiàn)錯(cuò)誤；

-計(jì)算機(jī)中正負(fù)數(shù)的表示方法可能會(huì)與日常生活中的表示方式不同，需要適應(yīng)這種新的表示方法。教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：提前發(fā)放川教版（2018）七年級(jí)上冊(cè)信息技術(shù)教材，確保每位學(xué)生都有。

2.輔助材料：準(zhǔn)備二進(jìn)制與十進(jìn)制轉(zhuǎn)換的示例圖表，以及計(jì)算機(jī)中正負(fù)數(shù)表示的動(dòng)畫視頻。

3.實(shí)驗(yàn)器材：準(zhǔn)備計(jì)算機(jī)設(shè)備，確保每臺(tái)計(jì)算機(jī)都能正常運(yùn)行，并安裝必要的轉(zhuǎn)換軟件。

4.教室布置：將教室分為小組討論區(qū)，每組配備一臺(tái)計(jì)算機(jī)，便于學(xué)生進(jìn)行實(shí)操練習(xí)。教學(xué)流程1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

詳細(xì)內(nèi)容：以一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)謎語作為導(dǎo)入，讓學(xué)生思考并回答：“為什么計(jì)算機(jī)只認(rèn)識(shí)0和1？”通過這個(gè)問題激發(fā)學(xué)生的好奇心，引出本節(jié)課的主題——計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示。

2.新課講授（15分鐘）

詳細(xì)內(nèi)容：

-第一條：介紹二進(jìn)制數(shù)的基本概念，包括它的歷史背景和為什么計(jì)算機(jī)使用二進(jìn)制數(shù)。通過生活中的實(shí)例（如開關(guān)的打開和關(guān)閉）來類比二進(jìn)制數(shù)的原理。

-第二條：講解二進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換方法，通過具體的數(shù)字轉(zhuǎn)換示例（如將十進(jìn)制數(shù)5轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)101）來展示轉(zhuǎn)換過程。

-第三條：介紹計(jì)算機(jī)中正負(fù)數(shù)的表示方法，使用圖形化表示（如使用正負(fù)號(hào)和顏色區(qū)分）來幫助學(xué)生理解。

3.實(shí)踐活動(dòng)（10分鐘）

詳細(xì)內(nèi)容：

-第一條：讓學(xué)生在計(jì)算機(jī)上使用軟件進(jìn)行二進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換練習(xí)，教師巡回指導(dǎo)，解答學(xué)生的疑問。

-第二條：通過一個(gè)簡(jiǎn)單的編程任務(wù)，讓學(xué)生嘗試使用二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行計(jì)算，如編寫一個(gè)簡(jiǎn)單的程序來計(jì)算二進(jìn)制數(shù)的和。

-第三條：讓學(xué)生嘗試解釋計(jì)算機(jī)中一個(gè)字節(jié)的存儲(chǔ)空間可以表示多少種不同的值，通過實(shí)際操作來加深對(duì)字節(jié)概念的理解。

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）

詳細(xì)內(nèi)容舉例回答：

-第一方面：討論二進(jìn)制數(shù)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，例如，優(yōu)點(diǎn)包括易于物理實(shí)現(xiàn)和錯(cuò)誤率低，缺點(diǎn)包括表示較大的數(shù)時(shí)需要的位數(shù)多。

-第二方面：分析二進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換過程中可能遇到的問題，如如何避免轉(zhuǎn)換錯(cuò)誤，以及如何快速準(zhǔn)確地完成轉(zhuǎn)換。

-第三方面：探討計(jì)算機(jī)中正負(fù)數(shù)表示的不同方法，并討論哪種方法更直觀易懂。

5.總結(jié)回顧（5分鐘）

詳細(xì)內(nèi)容：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，包括二進(jìn)制數(shù)的基本概念、二進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換方法、計(jì)算機(jī)中正負(fù)數(shù)的表示方法。強(qiáng)調(diào)本節(jié)課的重難點(diǎn)，即理解二進(jìn)制數(shù)的原理和轉(zhuǎn)換過程，以及計(jì)算機(jī)中正負(fù)數(shù)的表示方式。通過一個(gè)簡(jiǎn)短的小測(cè)驗(yàn)來檢查學(xué)生對(duì)本節(jié)課內(nèi)容的掌握情況。學(xué)生學(xué)習(xí)效果1.理解了二進(jìn)制數(shù)的基本概念：學(xué)生能夠清晰地解釋二進(jìn)制數(shù)的定義，以及它在計(jì)算機(jī)中的應(yīng)用原理。他們能夠通過生活中的實(shí)例，如開關(guān)的打開和關(guān)閉，來說明二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)作方式。

2.掌握了二進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換方法：學(xué)生能夠熟練地進(jìn)行二進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù)之間的相互轉(zhuǎn)換。通過大量的練習(xí)，他們能夠快速準(zhǔn)確地完成轉(zhuǎn)換，并在轉(zhuǎn)換過程中發(fā)現(xiàn)并糾正錯(cuò)誤。

3.學(xué)會(huì)了計(jì)算機(jī)中正負(fù)數(shù)的表示方法：學(xué)生理解了計(jì)算機(jī)中如何使用不同的位來表示正負(fù)數(shù)，如使用符號(hào)位或者使用補(bǔ)碼表示法。他們能夠解釋這些表示方法的原理，并在實(shí)際問題中應(yīng)用。

4.提高了邏輯思維和信息處理能力：通過學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示方法，學(xué)生的邏輯思維能力得到了鍛煉。他們能夠更好地理解信息在計(jì)算機(jī)中的處理和存儲(chǔ)方式，從而提高了信息處理能力。

5.增強(qiáng)了問題解決和動(dòng)手實(shí)踐能力：在實(shí)踐活動(dòng)中，學(xué)生通過編寫簡(jiǎn)單的程序和進(jìn)行轉(zhuǎn)換練習(xí)，不僅加深了對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解，還提高了問題解決和動(dòng)手實(shí)踐的能力。

6.培養(yǎng)了探究學(xué)習(xí)和團(tuán)隊(duì)合作精神：在小組討論環(huán)節(jié)，學(xué)生能夠積極探究并分享自己的見解，與其他同學(xué)進(jìn)行有效的交流合作，培養(yǎng)了探究學(xué)習(xí)和團(tuán)隊(duì)合作的精神。

7.形成了信息技術(shù)的應(yīng)用意識(shí)：通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生開始意識(shí)到信息技術(shù)在日常生活中的重要性，以及如何將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問題的解決中。

8.提升了信息技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用能力：學(xué)生在完成實(shí)踐任務(wù)的過程中，不僅學(xué)會(huì)了計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示方法，還學(xué)會(huì)了如何使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行實(shí)際操作，從而提升了信息技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用能力。

9.增進(jìn)了對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)的興趣：通過學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示這一基礎(chǔ)概念，學(xué)生對(duì)于計(jì)算機(jī)科學(xué)的興趣得到了增進(jìn)，為后續(xù)學(xué)習(xí)更深入的計(jì)算機(jī)知識(shí)打下了良好的基礎(chǔ)。

10.形成了批判性思維：在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生學(xué)會(huì)了批判性地思考問題，如分析二進(jìn)制數(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，以及不同正負(fù)數(shù)表示方法的優(yōu)劣，從而培養(yǎng)了批判性思維能力。板書設(shè)計(jì)①計(jì)算機(jī)中為什么使用二進(jìn)制數(shù)

-重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：二進(jìn)制數(shù)的定義和特點(diǎn)

-重點(diǎn)詞：0和1、二進(jìn)制、十進(jìn)制

-重點(diǎn)句：計(jì)算機(jī)使用二進(jìn)制數(shù)因?yàn)樗子谖锢韺?shí)現(xiàn)和低錯(cuò)誤率

②二進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換方法

-重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：轉(zhuǎn)換規(guī)則和步驟

-重點(diǎn)詞：位權(quán)、進(jìn)位、基數(shù)

-重點(diǎn)句：二進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制：按位權(quán)重相加；十進(jìn)制轉(zhuǎn)二進(jìn)制：除以2取余

③計(jì)算機(jī)中正負(fù)數(shù)的表示方法

-重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：正負(fù)數(shù)的表示原理和方式

-重點(diǎn)詞：符號(hào)位、補(bǔ)碼、原碼

-重點(diǎn)句：正數(shù)直接表示，負(fù)數(shù)使用符號(hào)位或補(bǔ)碼表示課堂1.課堂評(píng)價(jià)：

-提問：在講解二進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換方法時(shí)，教師可以通過提問的方式來檢查學(xué)生對(duì)轉(zhuǎn)換規(guī)則的理解程度。例如，教師可以詢問學(xué)生：“如何將十進(jìn)制數(shù)17轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)？”學(xué)生應(yīng)能夠回答出“除以2取余，直到商為0，然后將余數(shù)倒序排列”的方法。

-觀察：在學(xué)生進(jìn)行計(jì)算機(jī)實(shí)操練習(xí)時(shí)，教師應(yīng)觀察學(xué)生的操作過程，注意他們是否能夠正確使用軟件進(jìn)行數(shù)的轉(zhuǎn)換，以及是否能夠理解正負(fù)數(shù)的表示方法。

-測(cè)試：在課程結(jié)束時(shí)，教師可以安排一個(gè)小測(cè)驗(yàn)，以測(cè)試學(xué)生對(duì)本節(jié)課內(nèi)容的掌握情況。測(cè)試可以包括選擇題、填空題和計(jì)算題，以全面評(píng)估學(xué)生的理解程度。

2.作業(yè)評(píng)價(jià)：

-批改：教師應(yīng)對(duì)學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行認(rèn)真批改，注意學(xué)生在數(shù)的轉(zhuǎn)換和正負(fù)數(shù)表示方面的常見錯(cuò)誤，如轉(zhuǎn)換過程中的進(jìn)位錯(cuò)誤或符號(hào)位的誤解。

-點(diǎn)評(píng)：在作業(yè)批改后，教師應(yīng)選擇一些具有代表性的作業(yè)進(jìn)行課堂點(diǎn)評(píng)，指出學(xué)生的優(yōu)點(diǎn)和需要改進(jìn)的地方。例如，教師可以表揚(yáng)那些能夠清晰展示轉(zhuǎn)換過程的學(xué)生，同時(shí)指出那些忽略轉(zhuǎn)換規(guī)則的學(xué)生需要加強(qiáng)練習(xí)。

-反饋：教師應(yīng)及時(shí)將作業(yè)評(píng)價(jià)反饋給學(xué)生，鼓勵(lì)那些表現(xiàn)出色的學(xué)生繼續(xù)努力，同時(shí)對(duì)于作業(yè)中存在的問題，教師應(yīng)提供具體的改進(jìn)建議，幫助學(xué)生提高。

-鼓勵(lì)：在評(píng)價(jià)學(xué)生的作業(yè)時(shí)，教師應(yīng)注重鼓勵(lì)學(xué)生的進(jìn)步和努力，特別是對(duì)于那些在理解上有所提高的學(xué)生，教師的正面反饋能夠增強(qiáng)他們的自信心和學(xué)習(xí)動(dòng)力。典型例題講解例題1：將十進(jìn)制數(shù)29轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)。

解答：29÷2=14...余數(shù)1

14÷2=7...余數(shù)0

7÷2=3...余數(shù)1

3÷2=1...余數(shù)1

1÷2=0...余數(shù)1

所以，29的二進(jìn)制表示為11101。

例題2：將二進(jìn)制數(shù)10110轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)。

解答：1×2^4+0×2^3+1×2^2+1×2^1+0×2^0=16+0+4+2+0=22

所以，10110的二進(jìn)制表示對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)為22。

例題3：計(jì)算機(jī)中使用一個(gè)字節(jié)（8位）來表示一個(gè)整數(shù)，請(qǐng)用二進(jìn)制數(shù)表示十進(jìn)制數(shù)-75。

解答：首先，將75轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)：75÷2=37...余數(shù)1

37÷2=18...余數(shù)1

18÷2=9...余數(shù)0

9÷2=4...余數(shù)1

4÷2=2...余數(shù)0

2÷2=1...余數(shù)0

1÷2=0...余數(shù)1

所以，75的二進(jìn)制表示為1001011。然后，使用8位表示，并在前面補(bǔ)零：01001011。最后，轉(zhuǎn)換為-7