探秘二進制及字符編碼

探秘二進制及字符編碼教學(xué)設(shè)計個性批注【學(xué)科素養(yǎng)】1.知識與技能（1）理解數(shù)制和二進制基本概念。（2）掌握不同數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換和簡單二進制運算方法。(3）了解字符編碼的基本原理。2.過程與方法（1）通過對位權(quán)的理解與分析，歸納二進制與十進制的轉(zhuǎn)換方法。(2）利用模擬保密電文的加密解密游戲，理解字符編碼的基本原理。3.情感、態(tài)度與價值觀（1）類比學(xué)習(xí)二進制與十進制，培養(yǎng)學(xué)習(xí)的可遷移性，拓展思維能力。(2）親歷電文的加密和解密，感受計算機內(nèi)信息表示方法所蘊含的奧秘，激發(fā)學(xué)習(xí)信息科技的興趣?！窘虒W(xué)重難點】1、理解二進制數(shù)的特點：有0和1組成，逢二進一。2、掌握二進制數(shù)與十進制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換方法?！窘虒W(xué)課時】1課時【教學(xué)過程】1.引入二進制在上課初始，可以采用卡片數(shù)數(shù)的游戲吸引學(xué)生的好奇心和注意力。卡片共四張，第一張卡片上有1個圓點，第二張卡片上有2個圓點，第三張卡片上有4個圓點，第四張卡片上有8個圓點。數(shù)數(shù)的游戲，分兩步：第一步，學(xué)生自主探究用卡片表示數(shù)字1‐10；第二步，“聽指令翻卡片”游戲，培養(yǎng)團隊合作意識?？ㄆ挠螒蛟砥鋵嵕褪嵌M制，通過游戲環(huán)節(jié)，巧妙地將“二進制”引入了課堂，用0和1表示卡片翻轉(zhuǎn)狀態(tài)，突破思維定勢；巧妙介紹二進制數(shù)最低四位位權(quán)8421，為突破教學(xué)難點做了鋪墊。2.認識二進制如果用1表示卡片的正面，用0表示卡片的反面，那么卡片這兩種翻轉(zhuǎn)狀態(tài)就可以用二進制表示。同理計算機中的電子元件電路也有兩種狀態(tài)，用1表示電路接通，用0表示電路斷開，那么電路可以用二進制表示。然后，結(jié)合生活中的進制，比如十進制（由0‐9組成，逢十進一），認識二進制的特點和進位規(guī)則。教師通過列式演算的方式，引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)二進制的加法運算。3.轉(zhuǎn)換二進制與十進制二進制與十進制之間的轉(zhuǎn)換是本節(jié)課的難點，如果按照常規(guī)地進行演算講解，對于七年級的學(xué)生來說，難以理解消化。十進制是學(xué)生經(jīng)常使用的數(shù)制，他們對十進制的位權(quán)非常熟悉。與十進制相同，二進制每一位也有固定的位權(quán)。這里采用類比遷移的學(xué)習(xí)方法，用熟悉的問題解決方法去解決新問題，降低了難度，符合學(xué)生思維的認知規(guī)律，達到事半功倍的效果，為高中階段學(xué)習(xí)二進制與不同進制間數(shù)值轉(zhuǎn)換打下基礎(chǔ)。4.二進制的應(yīng)用二進制的應(yīng)用主要是了解字符編碼。為了讓字符編碼的教學(xué)變得生動有趣，教師可以組織學(xué)生玩一個“保密電文加密解密”的游戲。游戲中，首長1負責擬電文，設(shè)計一段由字母、數(shù)字或者符號組成的明文；發(fā)報員負責加密電文，將字母、數(shù)字或符號轉(zhuǎn)換為ASCII碼，發(fā)送給接收員；接收員負責解密電文，傳遞給首長2。在加密解密的活動中，學(xué)生了解字符編碼的原理。另外，漢字是中國文化的象征，對漢字的編碼也是學(xué)生必須了解的重要內(nèi)容。不同于簡單的西文字符編碼，復(fù)雜的漢字能采用普通鍵盤輸入，體現(xiàn)了我國在計算機領(lǐng)域做出的重要貢獻，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)信心和民族自豪感。第44頁的“說說做做”（1）、一個五位數(shù)，如果是十進制數(shù)，那么它的第5位對應(yīng)的位權(quán)是0000。如果是二進制數(shù)，第5位對應(yīng)的位權(quán)是16。（2）、（11110001）2=（241）10（15）10=（1111）2（3）、二進制日期為1001月1010日，轉(zhuǎn)換為十進制日期為9月10日。圖（2）表示的二進制日期為0101月0001里，