《二進(jìn)制與計(jì)算機(jī)》優(yōu)質(zhì)課教學(xué)設(shè)計(jì)

第6頁(yè)共6頁(yè)《二進(jìn)制與計(jì)算機(jī)》教學(xué)設(shè)計(jì)教材分析本內(nèi)容選自豫科教版《信息技術(shù)》初中第一冊(cè)第一章《信息與信息技術(shù)》。二進(jìn)制是計(jì)算機(jī)工作的基本形式，也是計(jì)算機(jī)理論知識(shí)中的最基本的知識(shí)，對(duì)于信息技術(shù)的后續(xù)學(xué)習(xí)及了解計(jì)算機(jī)的工作原理具有不可忽視的奠基作用。原教材以一小節(jié)的篇幅介紹二進(jìn)制，只解答了計(jì)算機(jī)為什么要采用二進(jìn)制，語(yǔ)焉不詳，內(nèi)容也相對(duì)抽象不易理解，難以引起學(xué)生的興趣和重視。有鑒于此，筆者單獨(dú)以一課時(shí)的時(shí)間介紹這一相關(guān)知識(shí)。教學(xué)對(duì)象分析本課教學(xué)對(duì)象為初一的學(xué)生。初一的學(xué)生活潑好動(dòng)，但其邏輯思維能力和抽象思維能力相對(duì)較弱，對(duì)于二進(jìn)制的工作原理不一定能夠直觀地理解，所以，筆者在教學(xué)設(shè)計(jì)中，以活動(dòng)為主線，環(huán)環(huán)相扣，讓學(xué)生在游戲中不斷體悟二進(jìn)制的妙用。教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)與技能：學(xué)會(huì)二進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)化，理解計(jì)算機(jī)表示字符的原理，理解計(jì)算機(jī)描述圖像的原理。（二）過(guò)程與方法：通過(guò)屈伸手指的方法學(xué)會(huì)二進(jìn)制與十進(jìn)制的轉(zhuǎn)化，通過(guò)二進(jìn)制語(yǔ)言傳輸活動(dòng)體會(huì)到計(jì)算機(jī)對(duì)字符的表示方法，通過(guò)設(shè)計(jì)圖形編碼活動(dòng)理解計(jì)算機(jī)對(duì)圖像的表示方法。（三）情感態(tài)度價(jià)值觀：學(xué)會(huì)相互之間的合作和溝通，了解二進(jìn)制原理在計(jì)算機(jī)中和生活中的應(yīng)用，激發(fā)其創(chuàng)新思考的樂(lè)趣。重點(diǎn)難點(diǎn)分析教學(xué)重點(diǎn)：二進(jìn)制與十進(jìn)制的轉(zhuǎn)換教學(xué)難點(diǎn)：二進(jìn)制對(duì)字符的表示教學(xué)手段講授法、游戲法教學(xué)實(shí)施過(guò)程教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)二進(jìn)制與十進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換（15分鐘）導(dǎo)入（3分鐘）同學(xué)們，我們今天來(lái)學(xué)習(xí)一下二進(jìn)制和計(jì)算機(jī)方面的知識(shí)。在展開學(xué)習(xí)之前，請(qǐng)大家伸出右手，告訴我，用一只手最多能夠表示多少個(gè)數(shù)？老師用一只手可以表示30多個(gè)數(shù)，你們信不信？現(xiàn)在，請(qǐng)你們拿出筆，在小指上寫下1，無(wú)名指上寫下2，中指上寫下4，食指上寫下8，拇指寫下16。想想，假如你還有第六根手指，應(yīng)該寫下多少？怎么表示二進(jìn)制（4分鐘）大家看這個(gè)手勢(shì)，它手指上的數(shù)字和分別是16+8+1=25，那么我們就說(shuō)這個(gè)手勢(shì)表示的就是25這個(gè)數(shù)。由于我們的手指只有兩個(gè)狀態(tài)，伸和屈，我們可以用1來(lái)表示手指伸直的狀態(tài)，用0來(lái)表示手指彎曲的狀態(tài)，前面的手勢(shì)，我們就可以表示成11001，而11001對(duì)應(yīng)的就是25這個(gè)數(shù)。（接下來(lái)分析三個(gè)例子，讓學(xué)生熟悉二進(jìn)制的表示方法）練習(xí)將二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)成十進(jìn)制數(shù)（5分鐘）同學(xué)已經(jīng)可以非常敏捷地將二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)，下面請(qǐng)同學(xué)們完成“學(xué)習(xí)任務(wù).xls”任務(wù)中的任務(wù)1。（反饋練習(xí)的答案）將十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制（4分鐘）現(xiàn)在，各位同學(xué)已經(jīng)能夠熟練地進(jìn)行二進(jìn)制轉(zhuǎn)換，但是，有一個(gè)難題，需要大家解決，那就是TeacherLi的生日蛋糕問(wèn)題。TeacherLi要過(guò)生日了，他買了一個(gè)蛋糕，但由于疏忽，只買了5根蠟燭，現(xiàn)在，他很憂愁怎樣用這5根蠟燭來(lái)表示他29歲的生日，同學(xué)們，你能幫他嗎？（分析怎樣將十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)，提問(wèn)怎樣用一只手表示自己的歲數(shù)）練習(xí)將十進(jìn)制轉(zhuǎn)成二進(jìn)制數(shù)（4分鐘）學(xué)生完成“學(xué)習(xí)任務(wù).xls”中的任務(wù)2（反饋學(xué)生練習(xí)結(jié)果）學(xué)生伸手，回答：5個(gè)或者10個(gè)數(shù)。學(xué)生拿筆在手指上寫數(shù)字。學(xué)生回答：32。學(xué)生聽講分析例子時(shí)，學(xué)生互動(dòng)回答問(wèn)題學(xué)生完成練習(xí)學(xué)生思考回答問(wèn)題學(xué)生聽講，嘗試用一只手表示自己的歲數(shù)完成十進(jìn)制轉(zhuǎn)二進(jìn)制的練習(xí)通過(guò)設(shè)置問(wèn)題“用手指表示數(shù)”容易吸引學(xué)生注意，在手指上寫數(shù)，操作簡(jiǎn)單，就地取材，為后續(xù)活動(dòng)提供快捷方便的輔助工具，通過(guò)屈伸手指的方式表示二進(jìn)制數(shù)，直觀形象，學(xué)生容易接受，容易激起學(xué)習(xí)的興趣，容易進(jìn)行拓展嘗試。拓展實(shí)例的分析，更能加深學(xué)生對(duì)二進(jìn)制的理解。課堂練習(xí)，不僅鞏固學(xué)生對(duì)二進(jìn)制的理解，而且利用不同形態(tài)來(lái)表示二進(jìn)制，有利于學(xué)生思維遷移結(jié)合情景問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生解決問(wèn)題的熱情，同時(shí)讓學(xué)生先逆向運(yùn)算，將十進(jìn)制轉(zhuǎn)成二進(jìn)制，在授以方法，有利于學(xué)生思維的培養(yǎng)。二進(jìn)制編碼（11分鐘）情境（4分鐘）有一天夜里，你正在寫作業(yè)，突然發(fā)現(xiàn)對(duì)面樓里有燈光一閃一閃地，似乎有某種規(guī)律，你仔細(xì)觀察后發(fā)現(xiàn)對(duì)方可能是用二進(jìn)制來(lái)發(fā)送信息，于是，你把信息記了下來(lái)，發(fā)現(xiàn)是以下一串代碼0100000101011000110001111請(qǐng)問(wèn)，你知道這是什么意思嗎？后來(lái)，你記得對(duì)面是你的一個(gè)小伙伴，你們?cè)?jīng)給字母編過(guò)表，如下：現(xiàn)在，你能看出小伙伴的意思嗎？原來(lái)，密碼是這樣破解的：從字母表里找到字母對(duì)應(yīng)的數(shù)字，將數(shù)字轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制進(jìn)行傳輸，接收到二進(jìn)制后將其轉(zhuǎn)化成數(shù)字，再?gòu)淖帜副砝镎页鰧?duì)應(yīng)的字母。游戲（6分鐘）根據(jù)以上規(guī)則，用二進(jìn)制的方式給同桌發(fā)送一個(gè)單詞。二進(jìn)制的表示方式用多種，可以用手指表示，可以用聲音表示，也可以眨眼皮表示講解（2分鐘）其實(shí)剛才各位同學(xué)所做的，正是計(jì)算機(jī)的工作，只不過(guò)，計(jì)算機(jī)所用的表跟大家不用，它用一張?zhí)囟ǖ木幋a表，叫ASCII表。計(jì)算機(jī)要傳遞一個(gè)字符，首先先在這張表里找到字符對(duì)應(yīng)的編碼，例如，A對(duì)應(yīng)的編碼就是65，然后將編碼轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制進(jìn)行傳輸，另一臺(tái)計(jì)算機(jī)接受到二進(jìn)制后，將其轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制，然后從ASCII表中找出對(duì)應(yīng)的字符進(jìn)行處理。思考：ASCII只定義了英文字母，計(jì)算機(jī)又是怎么表示其它文字的，比如中文、日文、韓文之類的學(xué)生猜猜意思，將二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)成十進(jìn)制學(xué)生破解出意思學(xué)生做游戲，同桌之間一個(gè)用二進(jìn)制傳輸一個(gè)單詞，另一方解析這個(gè)單詞。本環(huán)節(jié)講解二進(jìn)制的編碼知識(shí)，單純地講，該知識(shí)可能比價(jià)乏味。通過(guò)情境設(shè)置讓學(xué)生來(lái)逐步模擬計(jì)算的運(yùn)行，讓學(xué)生不知不覺(jué)中知道了計(jì)算機(jī)的編碼環(huán)節(jié)，同時(shí)通過(guò)設(shè)置活動(dòng)加深了學(xué)生對(duì)這個(gè)流程的理解。最后才正面講解計(jì)算機(jī)的編碼流程，鞏固學(xué)生的認(rèn)識(shí)。二進(jìn)制與圖像（9分鐘）圖像的表示（2分鐘）計(jì)算機(jī)雖然明白了字符之間的傳輸，但是它怎么知道這個(gè)字怎么寫呢？計(jì)算機(jī)可以用一個(gè)表格來(lái)描述一張圖片，每個(gè)格子表示一點(diǎn)。如果該點(diǎn)有顏色，就表示為1，如果沒(méi)有顏色，就表示為0。活動(dòng)（5分鐘）現(xiàn)在傳輸一個(gè)二進(jìn)制圖像給你，你能快速地解碼出來(lái)嗎？你怎樣編寫一張圖片，然后以二進(jìn)制的方式發(fā)送給你的小伙伴。教師在此以excel的方式制定好表格，讓學(xué)生解碼一個(gè)圖像，然后讓學(xué)生自己繪制一個(gè)圖像然后進(jìn)行編碼。應(yīng)用（2分鐘）事實(shí)上，計(jì)算機(jī)就是根據(jù)上述的方法對(duì)圖像進(jìn)行編碼解碼的。不獨(dú)是計(jì)算機(jī)，如打印機(jī)、傳真機(jī)、甚至LED屏，也是根據(jù)二進(jìn)制信息進(jìn)行著墨或者顯示的。學(xué)生思考學(xué)生活動(dòng)，接受教師發(fā)送的表格，并開始解密圖像，并設(shè)計(jì)圖像，給圖像編碼本環(huán)節(jié)講解如何用二進(jìn)制數(shù)來(lái)描述圖像。問(wèn)題承接上一個(gè)環(huán)節(jié)，電腦可以互相自己識(shí)別字符，但電腦和人之間如何傳遞字符呢？人不可能以ASCII碼來(lái)識(shí)別字符。講解圖像的表示原理后，讓學(xué)生通過(guò)活動(dòng)對(duì)圖像進(jìn)行編碼和解碼，不僅加深學(xué)生對(duì)該知識(shí)的理解，更能激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性。緊接著對(duì)二進(jìn)制描述圖像在生活中的應(yīng)用進(jìn)行舉例，可以較好地拓展學(xué)生認(rèn)知，發(fā)散他們的思維。計(jì)算機(jī)中的二進(jìn)制（4分鐘）同學(xué)們，通過(guò)剛才的例子，我們知道，在生活，我們可以通過(guò)各種各樣的例子來(lái)表示二進(jìn)制，那你們知道在計(jì)算機(jī)中，用什么方式來(lái)表示二進(jìn)制嗎？利用電子原件的通電和斷電來(lái)表示二進(jìn)制的運(yùn)算，如以下電路，可以對(duì)應(yīng)二進(jìn)制的乘法法則。利用光的反射來(lái)表示二進(jìn)制，例如，光發(fā)生折射表示0，沒(méi)有折射表示1。這就是光存儲(chǔ)的原理，例如我們的光盤就是這樣來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的。利用磁性來(lái)表示二進(jìn)制，例如n-s表示1