信息的编码：林秀容.doc

数制转换教学设计浙江省温州市泰顺县第一中学 林秀容 325500一、设计思想从学生日常生活碰到的问题出发，引导学生了解信息与人类生活密切相关的知识，进一步激发学生学习信息技术的兴趣，提高他们的信息素养是本单元的宗旨。因此笔者在设计本节内容时，让学生在案例创设的环境下进行自主探究，多角度、多方位的认识主题，对学习内容有更深刻的理解与掌握。实现信息技术知识与生活应用的融合，在增长学生智慧开阔视野同时，让他们体验探究活动的乐趣和实验成功的喜悦，消除探究活动的神秘感。二、教材分析与学生分析本课是浙江教育出版社出版的高一信息技术基础第一章第二节信息编码部分的内容。根据学科教学指导意见，本课共分2课时完成，数制转换是其中第一课时的内容。信息的编码这部分内容少部分学生在初中时已有了一定的认识，而且本课的教学内容理论性较强，单纯的理论知识讲解容易使学生失去学习的兴趣，因此在教学中要积极引导学生通过多种方法进行学习，如案例引入、小组讨论互助、对比联想、技能迁移等，以激发学生的学习兴趣与成就动机。三、教学目标设计信息技术是一门发展中的课程，我们教学的目的不是为了教会学生某一些知识，某几种软件，而是教会他们学习的方法以适应不断发展变化的信息社会，根据新课标，我确定本节课的三维目标如下：（一）知识和技能：1、了解为什么要对信息进行编码 2、十进制与二进制之间的转换（二）过程和方法：通过对比，实践观察，分组讨论等方式，培养学生创新意识和思维能力（三） 情感态度和价值观：构建和谐的课堂氛围，激发学生积极主动的学习态度和团结协作的精神。四、教学重点和难点教学重点：二进制和十进制之间的相互转换；教学难点：灵活运用所学知识，解决实际问题五、教学方法1、教法 学会学习、学会求知是现代社会对教育的需要，基于这样的认识，本课采用了自主探究式教学、分组与分层教学两个方式，充分体现了以学生为主体，以学生发展为本的新课程理念。2、教学手段在教学过程中，我使用了以下教学手段;(1) 网络教室 科教2000教学系统(2) 利用局域网发布的信息编码专题教学网站3、学法学法指导的立足点在于从学会提高到会学和乐学，以达到提高自学能力的目的，因此本课引用了（1）类比迁移 对照学习 （2）自主探究 小组协助的学习方法六、教学过程设计（一）创设情景，导入新课前几天隔壁王大妈在街上碰到一个算命先生，为了证明自己算的准，算命之前，他要和你玩这样一个游戏。给你几张编好顺序的牌，上面写着一些数字，他不看牌，你心里想好一个数，只要你告诉他哪几张牌上有你所想的数，他就会很快地说出你心中想的是什么数了，而且准确率特高。王大妈把算命先生吹得天花乱坠，简直是太神了，连心中想什么都能知道。其他老爷爷、老太太听了纷纷去考察算命先生并叫他帮忙算命，一时间算命摊前门庭若市。我朋友拉我去凑热闹，我好奇的拿起那几张卡片一看，原来算命先生只是懂得一点计算机知识就把很多人给骗了。现在我也能猜出你们心中所想了，不信你们考考我，在几个学生心中所想数字纷纷被我猜中之后，学生觉得这个技术很神奇，很想学习。我抓住这一契机告诉他们，只要掌握了本节课内容，每个人都能像算命先生一样神奇。生：老师要学习什么内容，快告诉我们吧！设计意图：根据认知理论，兴趣和需要是学习的两大动力。学生只要对学习的内容感兴趣，就能排除各种影响因素，积极主动地投入学习中。（二）因势利导，传授新课1、引入信息编码的原因 第一台电子计算机是一个庞然大物，由众多的电子器件组合而成，使用操作台上的开关来输入程序。早期的程序都记录在穿孔卡片或纸带上。穿孔卡片或纸带都依靠孔的位置和数量来表示数据。其内部采用人们熟悉的十进制计数系统。每进行一项运算均需设置许多开关，拔插6000多根电缆，机器只能快速处理当下数据，内部没有任何的存储记忆。在ENIAC即将完成时，著名的数学家冯.诺依曼多次访问了该研究小组。他高度赞赏这一工作，但同时提出了若干极为重要的建议。其中一条是既然电子计算机用开关控制，而开关只有两种状态即开与关，那么可以用两个数字0、1来表示。也就是说用二进制计数系统代替十进制计数系统，大大减少了计算机运算和存储所需的电子元件的数量。设计意图：让学生从本质上了解计算机内部采用二进制数的原因。2、二进制计数系统与十进制计数系统不同进制的计数系统分别具有各自相应的权值数和计数规则。例如：十进制计数系统的权值数为10，二进制计数系统的权值数为2。十进制计数系统（1）有十个基本数字，即0-9（2）采用逢十进一的进位原则（3）每个数码在不同的数位上，对应不同的权值。二进制计数系统（1）有两个基本数字，即0-1（2）采用逢二进一的进位原则（3）每个数码在不同的数位上，对应不同的权值3、二进制与十进制转换计算机内部用二进制代码可以方便的存储、处理和传送信息，我们生活中却习惯使用十进制代码。那么二进制与十进制之间是怎么转换的呢？二进制转换为十进制展示十进制跟权相关表示法：210(146)10=1102+4101+6100 根据计数系统中权值的不同，自主探究二进制转换成十进制的方法(11001)2 (111)2 (1111)2 设计意图：引导学生进行知识的迁移，先从同学们熟悉的十进制规则入手，培养学生的发散式思维。我们的学生通过类比迁移，能够很快掌握二进制到十进制的转换方法。（1） 十进制转换为二进制引导学生自学教学网站“学习资料”模块中数制转换方法，并把(146)10转换二进制。设计意图：根据建构主义理论，知识是学生以自我建构的方式而获得的，因此对于这部分内容我没有先作讲解，而是让他们根据资料或者是自己的思考进行操作，因为通过看书或资料自学知识是信息技术学习的一种重要方法，而且让学生先自己动手能增强他们的记忆深度，就算出错，也是一个自己操作的过程，让他们发现错误不乏是一件好事。让探究成功的学生回答解题方法，在学生回答基础上教师用一句话概括：“除2取余”，注意在换成二进制表示时是将余数自下往上写，即可构成相应十进制数码的二进制数码表示。在教学网站上提供另一种解题方法。思路如下：m代表需要转换的数，取一个数n满足以下条件：2nm2n+1让该数与2n比较，若大于2n该二进制位用1表示，同时减去2n数，否则用0表示，依此类推。例：13转换成二进制，用下表表示：2322212084211101设计意图：供学有余力学生更多选择空间（二）综合应用，探究卡片制作过程重新回顾猜数过程，如果你们所想的数在出示的卡片上，该位用1表示，否则用0表示。假如共有5张卡片，你想的数在一、三、四卡片上，则用二进制表示为：(10110)2=22生：哦！原来这么简单呀！学生4人为一组，自主探究卡片制作过程。教师提示：大家把牌按顺序摆好，试用二进制编码的角度来思考。设计意图：探究卡片制作过程，应用了二进制编码以及二进制和十进制相互转换的知识。这样学生制作起来既有趣味，又能落实知识点还能培养学生合作交流习惯。让第一个探究成功的小组代表向其他组同学介绍心得、体会，让学生充分体验到成功的喜悦。教师评价，补充说明原理：十进制的数可采用相应的二进制数字来编码。将取1的位在相应的牌上写上这个数。只要知道了哪几张牌上有这数，说明，相应位取1，组成一个二进制数，转换成相应的十进制就可。（三）深层任务，能力提升思考问题：1、以这种方式编码，5张牌能算的最大数是多少？2、2、如果要算1100数，至少准备几张牌呢？3、n个二进制位能表示的十进制数的范围是多少？设计意图:为下节课字符及汉字编码的学习打下知识基础，从本质上理解为什么字符在计算机中用1字节表示而汉字却要占用2个字节。（四）课堂练习学生完成“课堂在线”练习，可以及时批改，基本任务设置有关二、十进制转换练习。学有余力学生完成拓展任务：1、快速计算（11111）2、（1111111111）2、（111111111111）2的值设计意图：让学生看到全是1的数想到用简便方法（几个1就用2的几次方减1）（11111）2=（11111）2+（1）2-（1）2=（100000）2=25-1（1111111111）2=（1111111111）2+（1）2-（1）2=（10000000000）2=210-1（111111111111）2=（111111111111）2+（1）2-（1）2=（1000000000000）2=212-12、快速计算1+2+4+8+512、1+2+4+8+2048的值设计意图：让学生把1+2+4+8+512、1+2+4+8+2048与全1的数联系起来， 1+2+4+8+2048=20482-1（等于最后一位数的2倍减1.），用这种方法计算结果比用等比数列的方法更方便、简捷，让学生感受到学有所用，也让学有余力学生有更高的发展空间和学习动力。七、反思这是一节信息技术基础中的理论课，