5附1：教學設計

1、二進制數(shù)與“比特”教學設計北師大附中信息中心 姚茜授課課題二進制數(shù)與“比特”課時1選用教材1. 北京市義務教育課程改革實驗教材信息技術第4冊第1章（7-9年級用）2. Computer Science Unplugged （不插電計算機科學）教材分析北京市中小學信息技術課程標準（試行）中，初中信息技術課程的教學內容模塊七提到初中生應該“了解數(shù)據在計算機中的表示方式”?！坝嬎銠C中數(shù)據表示”是本教材第1章（信息與信息技術）第二節(jié)的知識鏈接內容，雖未詳細地闡述，但計算機中數(shù)據表示、二進制數(shù)與比特的概念應是信息技術的一個重要基礎內容，也是“文字編碼”的預備知識。很多老師在教學時容易將本節(jié)課上成“二進制

2、與十進制之間轉換”的數(shù)學課，我們采用圖形化、直觀的轉換方式來理解本節(jié)內容?？紤]到學生的基礎與興趣，借鑒國外Computer Science Unplugged教材內容，課程通過游戲的方式來掌握一些看似枯燥的理論內容。學情分析教學面向的是初一年級的學生，該年齡段的學生已具備了一定的信息素養(yǎng)和認知能力，掌握了基本的信息技術知識和技能。多數(shù)學生對于二進制，或者說計算機中“數(shù)”的表達方式還沒有清楚的認識，對計算機為什么要采用二進制應該有興趣探索。精心設計富有啟發(fā)性的活動，讓學生在愉悅的游戲實踐中去探索、認識二進制。教學目標一、知識與技能(1) 了解二進制的基本特征。(2) 理解計算機中“數(shù)”的表示方式

3、。(3) 了解計算機存儲信息容量的大小是以二進制數(shù)來計量的。(4) 知道計算機內部只能識別二進制數(shù)，并采用二進制的原因。二、過程與方法掌握二進制與十進制數(shù)之間的直觀轉換法。三、情感態(tài)度與價值觀在活動中體驗二進制對計算機工作的優(yōu)勢，體驗二進制所蘊含的的技術思想。教學重點計算機中“數(shù)”的表示方式教學難點二進制與十進制數(shù)之間的轉換；二進制“逢二進一”的特征。教學方法任務驅動，游戲教學法教學環(huán)境普通多媒體投影教室資源準備游戲點卡、學案環(huán)節(jié)教學過程教師活動學生活動問題導入【提問】生活中接觸最多的計數(shù)法是？你還知道哪些常用進制計數(shù)法？從生活中的實例引入主題思考、回答明確主題提出任務計算機如何通過0和1這兩

4、個數(shù)表示如此繁雜的信息？為什么計算機采用二進制？本節(jié)課通過游戲體驗的方式一起來探索二進制數(shù)的奧秘新課講練游戲體驗一、二進制數(shù)（一）游戲準備本活動需要5張卡片，卡片一面印有圓點，另一面沒有標記?！舅伎肌?. 這些卡片的排列有什么規(guī)律？2. 如果在最左邊增加一張卡片，應該有幾個圓點？再增加一張呢？【規(guī)則】1. 按順序放好卡片2. 通過翻轉卡片的方式來呈現(xiàn)數(shù)字（顯示的圓點數(shù)總和）（二）個人游戲【思考】1. 同一個數(shù)字是否有多種翻轉卡片的方式？2. 能呈現(xiàn)出最大和最小的數(shù)分別是多少？3. 一共能呈現(xiàn)出多少個數(shù)字？【活動】請學生嘗試翻轉卡片，呈現(xiàn)3、12、15、16、31幾個數(shù)字。【鞏固練習】用二進制手

5、表BinaryClock看時間【小結】當卡片背面呈現(xiàn)時，代表0；卡片上圓點呈現(xiàn)時，代表1。l 十進制數(shù)的特點是用十個數(shù)碼(0、1、2、3、4、5、6、7、8、9)表示所有的數(shù)。l 二進制數(shù)的特點是用二個數(shù)碼(0、1)表示所有的數(shù)。（三）小組游戲【思考】1. 在最大和最小的數(shù)之間，有任何數(shù)你不能擺出來嗎？2. 從1開始計數(shù)，你找到什么規(guī)律？【活動】邀請5位同學擔任翻卡片的角色，從031翻轉出所有數(shù)字。游戲進行兩次：l 第一次由老師擔任數(shù)數(shù)的角色l 第二次由同學擔任數(shù)數(shù)的角色（確認翻卡片同學的正確性）【小結】二進制數(shù)是計算技術廣泛采用的一種數(shù)制，采用“逢二進一”的記數(shù)方法。（四）數(shù)制的表示【漫畫】

6、十進制與二進制的轉化在用二進制計數(shù)時，1+1=10中的10讓很多同學有了疑惑：二進制中的10與十進制中10如何區(qū)別開呢？同一數(shù)字在不同的進制表示的數(shù)值是不一樣的，為了方便區(qū)分它們，一般用“（）角標”來表示不同的進制，例如（01011）2 和（17）10二、比特的概念計算機存儲信息容量的大小是以二進制數(shù)來計量的。二進制數(shù)中的一個位（即0或1）稱為一個比特（bit），比特是計算機中最小的信息計量單位。游戲中用到的每一張卡片，可以比喻為計算機中的一個“比特”（Bit: Binary digit）。每相鄰的8個位稱為一個字節(jié)（Byte、B），計算機中存儲的信息一般以字節(jié)為基本計量單位。由于字節(jié)單位太小

7、，通常使用1kB（1024Byte、1024B）或更大的單位作為存儲信息的計算單位。1 B（字節(jié)） = 8 bit（比特）1 kB （千字節(jié)）= 1024 B （字節(jié)）=210（字節(jié)）1 MB（兆字節(jié)）=1024 kB（千字節(jié)）=220（字節(jié)）1 GB（吉字節(jié)）= 1024 MB（兆字節(jié)）=230（字節(jié)）1 TB（太字節(jié)）= 1024 GB（吉字節(jié)）=240（字節(jié)）三、為什么采用二進制？【提問】為什么計算機采用二進制？展示卡片，通過提問的方式讓學生了解游戲規(guī)則。預設幾個數(shù)字請學生翻轉卡片巡視指導小結：二進制特征引導學生找規(guī)律小結：二進制特征掌握數(shù)制的表示方法提問掌握游戲方法和規(guī)則學生嘗試擺出要求的數(shù)字練習5位學生演示其他學生分組觀察并思考每張卡片翻轉是否存在一定的模式了解數(shù)據計量單位“比特”討論課堂小結 二進制數(shù)有2個數(shù)碼，進位規(guī)則是“逢二進一”。