5附1：教學(xué)設(shè)計

1、二進制數(shù)與“比特”教學(xué)設(shè)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(wù)教育課程改革實驗教材信息技術(shù)第4冊第1章（7-9年級用）2. Computer Science Unplugged （不插電計算機科學(xué)）教材分析北京市中小學(xué)信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（試行）中，初中信息技術(shù)課程的教學(xué)內(nèi)容模塊七提到初中生應(yīng)該“了解數(shù)據(jù)在計算機中的表示方式”。“計算機中數(shù)據(jù)表示”是本教材第1章（信息與信息技術(shù)）第二節(jié)的知識鏈接內(nèi)容，雖未詳細地闡述，但計算機中數(shù)據(jù)表示、二進制數(shù)與比特的概念應(yīng)是信息技術(shù)的一個重要基礎(chǔ)內(nèi)容，也是“文字編碼”的預(yù)備知識。很多老師在教學(xué)時容易將本節(jié)課上成“二進制

2、與十進制之間轉(zhuǎn)換”的數(shù)學(xué)課，我們采用圖形化、直觀的轉(zhuǎn)換方式來理解本節(jié)內(nèi)容。考慮到學(xué)生的基礎(chǔ)與興趣，借鑒國外Computer Science Unplugged教材內(nèi)容，課程通過游戲的方式來掌握一些看似枯燥的理論內(nèi)容。學(xué)情分析教學(xué)面向的是初一年級的學(xué)生，該年齡段的學(xué)生已具備了一定的信息素養(yǎng)和認(rèn)知能力，掌握了基本的信息技術(shù)知識和技能。多數(shù)學(xué)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(rèn)識，對計算機為什么要采用二進制應(yīng)該有興趣探索。精心設(shè)計富有啟發(fā)性的活動，讓學(xué)生在愉悅的游戲?qū)嵺`中去探索、認(rèn)識二進制。教學(xué)目標(biāo)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(nèi)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(zhuǎn)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(shù)思想。教學(xué)重點計算機中“數(shù)”的表示方式教學(xué)難點二進制與十進制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換；二進制“逢二進一”的特征。教學(xué)方法任務(wù)驅(qū)動，游戲教學(xué)法教學(xué)環(huán)境普通多媒體投影教室資源準(zhǔn)備游戲點卡、學(xué)案環(huán)節(jié)教學(xué)過程教師活動學(xué)生活動問題導(dǎo)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(wù)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(zhǔn)備本活動需要5張卡片，卡片一面印有圓點，另一面沒有標(biāo)記。【思考】1. 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(yīng)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(xué)生嘗試翻轉(zhuǎn)卡片，呈現(xiàn)3、12、15、16、31幾個數(shù)字。【鞏固練習(xí)】用二進制手

5、表BinaryClock看時間【小結(jié)】當(dāng)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(xué)擔(dān)任翻卡片的角色，從031翻轉(zhuǎn)出所有數(shù)字。游戲進行兩次：l 第一次由老師擔(dān)任數(shù)數(shù)的角色l 第二次由同學(xué)擔(dān)任數(shù)數(shù)的角色（確認(rèn)翻卡片同學(xué)的正確性）【小結(jié)】二進制數(shù)是計算技術(shù)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(zhuǎn)化在用二進制計數(shù)時，1+1=10中的10讓很多同學(xué)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(biāo)”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(xué)生了解游戲規(guī)則。預(yù)設(shè)幾個數(shù)字請學(xué)生翻轉(zhuǎn)卡片巡視指導(dǎo)小結(jié)：二進制特征引導(dǎo)學(xué)生找規(guī)律小結(jié)：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(xué)生嘗試擺出要求的數(shù)字練習(xí)5位學(xué)生演示其他學(xué)生分組觀察并思考每張卡片翻轉(zhuǎn)是否存在一定的模式了解數(shù)據(jù)計量單位“比特”討論課堂小結(jié) 二進制數(shù)有2個數(shù)碼，進位規(guī)則是“逢二進一”。