計算機數(shù)制與編碼進制轉(zhuǎn)換公開課教案

1、數(shù)制與編碼進制轉(zhuǎn)換【學情分析】本課內(nèi)容是在學生已經(jīng)學習了計算機發(fā)展與應(yīng)用、計算機系統(tǒng)的組成等知識的基礎(chǔ)上進行，已經(jīng)初步知道了人與計算機進行信息交換通常使用程序設(shè)計語言，程序設(shè)計語言經(jīng)歷了三個階段：機器語言、匯編語言和高級語言。機器語言是機器指令序列，是一串0和1組成的二進制編碼，是唯一能被計算機識別的語言。那么要了解計算機是如何將我們發(fā)出的信息轉(zhuǎn)換成數(shù)字編碼之前，我們必須先了解掌握各種數(shù)制及相互間的轉(zhuǎn)換。這節(jié)課內(nèi)容較多，學生理解起來比較困難，根據(jù)課堂需要和學生特點，既要讓學生有信心、熱情地學習新知識，又要讓他們主動積極地參與到整個教學活動中來?！菊n時安排】2課時【授課形式】講授、多媒體教學【教

2、學方法】講授法、練習法、問答法、演示法【教學用具】計算機、黑板、多媒體、課件【教學目標】知識目標:1、了解數(shù)制、基、基數(shù)及位權(quán)的概念；2、掌握二進制、十進制、八進制、十六進制的表示方法；3、掌握二進制與十進制間相互轉(zhuǎn)換的方法。技能目標:1、培養(yǎng)學生邏輯運算能力； 2、培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力； 3、培養(yǎng)學生獨立思考問題的能力。情感目標：通過數(shù)制轉(zhuǎn)換的學習培養(yǎng)學生的計算機科學涵養(yǎng),同時，讓學生體會到認真的學習態(tài)度，嚴謹細致的學習習慣。【教學重點】1、進制、基數(shù)、位權(quán)的概念。2、二進制與十進制間相互轉(zhuǎn)換方法。【教學難點】二進制與十進制間相互轉(zhuǎn)換【教學過程】一、師生問好，考勤二、復(fù)習舊識，導(dǎo)

3、入新課（以下教師的語言、活動簡稱“師”，學生的活動簡稱“生”）課前引入： 師：我想請大家做一道算術(shù)題：110+110= ？（學生幾乎都回答等于220）。師：那么220這個答案對還是不對呢？可以說對，也可以說不對。在學習本課之前，回答220是正確的，但是，在我們學完今天的知識后，答案就不一是220了。為什么呢？(設(shè)疑，學生思考，教師點名個別學生回答)師：談到數(shù)字，有很多同學可能會覺的很可笑，這不就是1234是的，在生活中，我們用的一般都是十進制。那么大家想一下，我們的生活中，還用到了哪些別的進制？（學生思考回答：十二進制、60進制等）師：我們的一年有12個月，這是十二進制。一小時等于60分，一分

4、等于60秒，我們的時間是60進制。當然，還有一些，比如一米等于三尺，三進制。比如我們的鞋子或襪子，兩只為一雙，這是二進制?？墒俏覀兺ㄟ^前面的課程已經(jīng)知道計算機唯一能識別是二進制數(shù)，這正是我們本節(jié)課所學習的重點。（本節(jié)課我們將了解數(shù)制、基、基數(shù)及位權(quán)的概念；掌握二進制、十進制、八進制、十六進制的表示方法；掌握二進制與十進制間相互轉(zhuǎn)換的方法。）三、新課講解（一）主要概念1數(shù)制師：在我們小學階段最開始學習的就是十以內(nèi)的加法，之后是兩位數(shù)的加法，在兩位數(shù)加法的學習中，老師是不是經(jīng)常會說，要注意逢十進一？也就是我們平常說的別忘了進位。像這樣按進位的原則進行記數(shù)的方法叫做進位記數(shù)制。簡稱為“數(shù)制”或“進制

5、”。我們平時用的最多的就是十進制了，那么，大家想一下，還有沒有其他的進制呢？比如，一周七天，七進制；一年12個月，十二進制；一小時六十分鐘，六十進制；1公斤=2斤，1時辰=2小時，逢二進一，就是二進制。除此以外在計算機語言中常用八進制和十六進制。由此也可以推斷出：每一種進制的進位都遵循一個規(guī)則，那就是N進制，逢N進一。2基與基數(shù)基：又叫數(shù)碼，指某種數(shù)制所使用的全部符號的集合。如：十進制中用09來表示數(shù)值；二進制中用0、1來表示數(shù)值；八進制中用07來表示數(shù)值；十六進制中09、A、B、C、D、E、F來表示數(shù)值。所謂“基數(shù)”就是數(shù)制中表示數(shù)值所使用的全部數(shù)碼的總數(shù)。十進制中一共有10個不同字符即基數(shù)

6、為10；（師提問:那么二進制的基數(shù)為多少？八進制的基數(shù)為多少？十六進制的基數(shù)又是多少？）為了區(qū)別不同的進制數(shù)，常在不同進制數(shù)字后加一字母表示：十進制D、二進制B、八進制O、十六進制H。3位權(quán)師：下面我們再引入一個新概念“位權(quán)”。 位：對數(shù)字中的各個數(shù)位進行編號，以小數(shù)點為基準向左從0開始編號，即個位起往左依次為編號0，1，2，；對稱的，從小數(shù)點后的數(shù)位則是-1，-2，。通常位用n來表示。位權(quán)：以基數(shù)為底、數(shù)碼所在位置的序號（位）為指數(shù)的整數(shù)次冪的常數(shù)叫位權(quán)。以十進制217為例：2的數(shù)量級為百102 ；1的數(shù)量級為十101 ；7的數(shù)量級為個100 其中102、101、100為權(quán)，每一位數(shù)字乘以其

7、相應(yīng)的權(quán)就是該位數(shù)的數(shù)值。因此：217=2×102 +1× 101 +7×100這就叫做按權(quán)相加法。也就是讓每一位上的數(shù)字字符乘以它所代表的權(quán)。那么，這種方法有什么用呢？這就是本節(jié)課的重點內(nèi)容。4常用數(shù)制的進位原則、基、基數(shù)、權(quán)、讀法、寫法數(shù)制十進制D二進制B八進制O十六進制H特點逢十進一逢二進一逢八進一逢十六進一數(shù)碼090、10709、AF基數(shù)102816權(quán)10n2n8n16n讀法110讀壹佰壹拾110讀壹壹零110讀壹佰壹拾110讀壹佰壹拾寫法110D或（110）10110B或（110）2110或（110）8110H或（110）16（二）使用二進制的原因計算機

8、內(nèi)部一律采用二進制表示數(shù)據(jù)信息，而大家常用的則是十進制,有時為了方便還使用八進制或十六進制。采用二進制的原因： 二進制碼在物理上最容易實現(xiàn)。由于計算機由邏輯電路組成，邏輯電路通常只有兩種狀態(tài)，例如開關(guān)的“接通”和“斷開”兩種狀態(tài)、晶體管的飽和和截止，電壓的高與低等。這兩種狀態(tài)正好用來表示二進制的兩個數(shù)碼“1”和“0”，若是采用十進制，則需表示十個數(shù)碼，實現(xiàn)起來比較困難的。 可靠性高，運算簡單。兩種狀態(tài)表示兩個數(shù)碼，數(shù)碼在傳輸和處理中不容易出錯，因而電路實現(xiàn)更加可靠。而且二進制數(shù)的運算比較規(guī)則簡單，無論是算術(shù)運算還是邏輯運算都容易實現(xiàn)。0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=10 0

9、5;0=0 0×1=0 1×0=0 1×1=1 邏輯性強。計算機不僅能進行數(shù)值運算還能進行邏輯運算。二進制的兩個數(shù)碼“1”和“0”恰好代表邏輯運算中的“真”(True)和“假”(False)師：同學們，既然在計算機進行數(shù)據(jù)處理時使用的是二進制，那么，生活中我們常用的十進制數(shù)是如何轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)的呢？下面，我們重點學習二進制與十進制之間的轉(zhuǎn)換。（三）數(shù)制轉(zhuǎn)換 1、二進制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進制數(shù) 二進制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)用"按位權(quán)相加"法，即將二進制數(shù)按權(quán)展開后求和。 二進制整數(shù)轉(zhuǎn)為十進制數(shù)例：將(111010)2=（ ）10結(jié)果為：58 二進制小數(shù)轉(zhuǎn)為十進

10、制數(shù)結(jié)果為：13.625例：將(1101.101)B=（ ）D2、十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制數(shù) （采用"整數(shù)部分除2取余，直至商為0，逆序排列，小數(shù)部分乘2取整，直至小數(shù)為0，正序排列"法）結(jié)果為：110102613631001011余數(shù)22222高位低位例：26D=（ ）B、（25.75）D=( )B結(jié)果為：11001.11（四）課堂練習課堂練習環(huán)節(jié)過程：請幾個學生上講臺試做，其他同學在下面做，隨后老師點評。注意步驟也占分數(shù)，沒有過程，直接寫結(jié)果，不得步驟分。如果學生沒有做對，請其他同學上講臺修改，既提高學生利用所學知識分析問題、解決問題的能力，又培養(yǎng)學生的團隊合作能力。1、（

11、46）D=（ ）B 2、（131.25）10=（ ）23、（110101.101）2 =（ ）10 4、（101101.001）B =（ ）D生：解：1、（46）D=（ ）B整數(shù)部分轉(zhuǎn)換（5分）2 46.02 23 .12 11.12 5 .12 2.02 1.1 0所以：（46）D=（101110）B2、（131.25）D=（ ）B整數(shù)部分轉(zhuǎn)換（3分） 小數(shù)部分轉(zhuǎn)換（2分） 2 131.1 0.25 2 65 .1 * 2 2 32.0 0.5.0 2 16.0 * 2 2 8.0 1.0.1 2 4.0 2 2.0 2 1.1 0所以：(1321.25)10=（10000011.01）2(

12、1分)3、（110101.101）2 =1*25+1*24+0*23+1*22+0*21+1*20+1*2-1+0*2-2+1*2-3（2分） =32+16+0+4+0+1+0.5+0+0.125 (2分) =（53.625）10 (1分)4、（101101.001）2 =1*25+0*24+1*23+1*22+0*21+1*20+0*2-1+0*2-2+1*2-3(2分) =32+0+8+4+0+1+0+0+0.125 (2分) =（45.125）10 (1分)【2014高考第3題】如圖是“十進制數(shù)與二進制數(shù)對應(yīng)表”，其中【a】和【b】處的數(shù)應(yīng)為（ ）。A、0011和1000 B、1000和

13、0011 C、0011和1010 D、1000和1010（五）課堂小結(jié)本節(jié)課我們主要講了數(shù)制的概念以及二十進制轉(zhuǎn)換，這節(jié)課的難點就是要理解位權(quán)的概念。重點掌握的內(nèi)容當然這二進制和十進制之間的相互轉(zhuǎn)換方法，下面我們來一起回顧一下，二進制轉(zhuǎn)化成十進制用的是（生）“按位權(quán)相加法”。十進制轉(zhuǎn)化成二進制既是重點也是難點，不大容易掌握，大家下去要認真思考一下，看能不能用自己的話把這些規(guī)則表達出來，成為自己的東西。十進制轉(zhuǎn)化成二進制，整數(shù)部分是（師生）“除2取余，逆序排列” ，小數(shù)部分是（師生）“乘2取整，順序排列”。四、布置作業(yè)P13任務(wù)實訓(xùn)： 1、2【板書設(shè)計】數(shù)制與編碼進制轉(zhuǎn)換一、數(shù)制1數(shù)制的概念2基與基數(shù)3.位權(quán)4.常用數(shù)制的進位原則、基、基數(shù)、權(quán)、讀法、寫法二、采用二進制的原因： 物理上最容易實現(xiàn) 運算簡單 邏輯性強三、數(shù)制轉(zhuǎn)換：1二進制數(shù)轉(zhuǎn)十進制數(shù)用"按位權(quán)相加"法例：將(111