信息在计算机中的表示和存储

1、«信息在计算机中的表示和存储教学案例教学主题信息在计算机中的表示和存储适用年级高一年级教学课时1课时教学 内容 分析本节教材是计算机科学技术的基础， 内容包括了二进制、 二进制数与十进制数 之间的相互转换、信息在计算机中的表示方法（字符与汉字的编码） 、数据的存储 单位及其相互之间的换算关系。从介绍进位计数制的概念入手， 较自然地引出计算机中为什么采用二进制， 进 而引导学生掌握二进制与十进制数之间的相互转换规则。 在掌握转换规则后， 介绍 信息在计算机中的表示方法以及数据的存储单位。本节教材涉及的知识点较多，教师利用制作好的 PowerPoint课件通过系统地 讲解并选取一些典型的

2、、符合学生认知规律的习题练习， 帮助学生加深对基本概念 的理解和掌握。教学 对象 分析学生在此之前，初中阶段有可能接触过相关内容，但基础知识较弱，对二进制数与十进制数的相互转换方法不甚了解，教师需结合数学知识一步一步讲清楚转换规则的来龙去脉，学生在参与总结归纳转换规则的过程中彻底掌握转换方法并加以 应用。学习 目标一、知识与技能1 知道计算机中为什么采用二进制；2.掌握二进制与十进制数之间的相互转换；3了解信息在计算机中的表示方法（字符与汉字的编码）；4.理解数据的存储单位（位、字节等）及相互之间的换算关系。二、过程与方法通过学习相关知识点、解答练习题，掌握计算机中信息表示的相关知识，培养良好

3、的思维习惯。三、情感态度与价值观鼓励学习自主学习，体验计算机的工作原理。学习 重点1.二进制与十进制数之间的相互转换； 2计算机中字符的编码（ASCII码）。学习 难点二进制与十进制数之间的相互转换；教学 方法讲解、提问、综合归纳、启发。所需资源和环境数字化资源1. 教师制作的信息技术教学辅助网站. net/n ews/ReadNews.asp?NewslD=14862. 网站 3. 用PowerPoint制作的信息在计算机中的表示和存储课件常规资源1. 泰山出版社2000年版信息技术教材 1.3节。2. 教材配套教师用书。3“信息在计算机中的表示和存储”的学习任务单。教学支撑环境计算机网络教

4、室、所有计算机能够上因特网、多媒体网络教室软件教学设计问题目的你们能说出自己所知道的进制即进位计数制 的概念吗？了解一些常用的进位计数制教学计算机中米用什么进制来表示和处理信息？ 为什么？知道计算机中使用二进制的原因引导 问题计算机能直接识别的二进制数与我们所识别 的十进制数应该怎样相互转换呢？掌握二、十进制数间的相互转换规则设计表示文子信息和控制信息的基础疋各种子付， 各种字符必须按一定规则用二进制编码表示， 才能为计算机所识别。 试想想，应该怎样确疋 编码方案？了解信息在计算机中的表示方法（字 符与汉字的编码）。体验计算机的工 作原理你们能举例说出自己所知道的数据存储单位理解数据的存储单位

5、（位、字节等）吗？及相互之间的换算关系。一、新课引入：打开网站，了解本节课的学习目标。然后展示用PowerPoint制作的信息在计算机中的表示和存储多媒体课件, 从而引入本节课的内容。从介绍进位计数制的概念开始，二、教学内容：设问：你们能说出自己所知道的进制即进位计数制吗？学生活动通过阅读教材内容和上网浏览教师提供的推荐网站，了解进制的基本概念和一些常用的数制。教师活动利用前面展示的多媒体课件，说明进制的基本概念及一些常用的数制。1.进制的相关概念及 一些常用的进位计数制（数制）：教学基（R）：数制所允许使用的数码个数称为“基”。“逢R进一，借一当 R'。过程十进制 R=10，可使用

6、0, 1,2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9设计二进制R=2，可使用0, 1八进制 R=8，可使用 0, 1,2, 3, 4, 5, 6, 7十八进制R=16，可使用 0,9, A, B, C, D, E, F设问：大家想想，计算机中采用的进制是什么？学生回答二进制设问：为什么呢？教师活动利用前面展示的多媒体课件，说明计算机中为什么要使用二进制数。2.计算机中为什么要使用二进制数？实现容易，电子线路制造计算机成为可能。如开关的闭合/断开、电流的有/无、电压的正/负等运算规则简单。例如：一位二进制数的加法运算和一位二进制数的乘法运算规则为：0+0=0; 0+1=1+0=1; 1+1=1

7、0 (逢二向高位进一)；ox o=o； 0X 1=1X 0=0； 1 x 1=1记忆和传输可靠能方便使用逻辑代数。可用1表示真，0表示假，进行逻辑运算。学生活动：观看课件内容，回答问题、思考体会。设问：计算机能直接识别的是二进制数，而我们所识别的是十进制数。在进行人机 交互时，需要将二者互相转换。那么是怎样进行转换的呢？学生活动：思考。教师活动：利用前面展示的多媒体课件，说明二进制数转换成十进制数的规则。3. 二进制数转换成十进制数：例如十进制数352可表示成如下形式：2 1 0(352) 10= 300 + 50+ 2= 3X 10 + 5X 10 + 2X 10同理，一个二进制数也可表示成

8、这种多项式的形式，例如：3210(1101) 2= 1X 2 + 1 X 2 + 0 X 2 + 1X 2 = 8+ 4 + 0+ 1= 13则13为二进制数1101转换后对应的十进制数。因此转换规则为：按权展开相加求和。其中：权=(基)'。其中i为数码所在位的编号，从小数点向左依次为0, 1, 2, 3,；学生活动：在教师的引导下参与总结转换规则并理解掌握该规则。师：若是二进制小数，应怎样将其转换为十进制的小数？作为课后拓展，有兴趣的 同学可查阅相关资料，找出转换办法。教师活动：安排学生4人一组做“信息在计算机中的表示和存储”的学习任务单上 的1、2两道题。学生活动：按照转换规则作练

9、习题 1、2,熟练掌握转换规则。设问：那么一个十进制数又如何转换为相应的而进制数呢？教师活动：利用前面展示的多媒体课件，说明十进制数转换成二进制数的规则。4. 十进制数转化为二进制数：设有一个十进制数N,可按前面所述将其表示成一个多项式的形式，如下所示：(N) 10= (a mam-1a £0) 2 其中 a 0,1 , 0< i < m现在的任务是计算出a 0, a1, , am-1, am。将上式展开得(N) 10= amX 2 + am-1 x 2 +a1 x 2 + aoX 2等式两边除以2，得二 am2m4am.2心a120a。2其中，am 2m4 - am4

10、2ma 20为一整数。设问：观察上式，我们可得出什么结论呢?学生回答：可将N看成被除数，2作为除数，则ao为十进制数N第一次除以2所 得的余数。师：大家能看出这一点非常好，那么其余的ai, a2,等怎么得出呢？学生回答：将N再次除以2,可得ai师：不错。依此类推，ai为N第二次除以2所得的余数，a2为N第三次除以2所得的 余数 ，直至商为 0为止，可依次求出十进制数 N所对应的二进制数的各位。设问：按上述方法依次求得的二进制码的各位，我们应按怎样的顺序书写呢？学生回答：最先得出的ao在最低位，应最后写出，最后求得的数码在最高位，应最 先写出。师：不错。因此我们可得出十进制数转换为二进制数的转换

11、规则为：除2取余法，即将十进制数除以基数 2取余数，直至商为 0为止，最后将所得的余数按倒序排列， 即得N所对应的二进制数。师：下面我们看具体示例，例如将十进制数75转换为二进制数的过程。学生活动：与教师一起按转换规则对 75进行处理。2 |752 |37余数为1 t ao2 |18_余数为1 t a i2 |9余数为0 t a 22 |4余数为1 t a 32 |2余数为0 t a 42 |1余数为0 t a 50 余数为1 t a 6故：(75) 10=(a 6a5a4a3a2a1)2=(1001011) 2教师活动：安排学生4人一组做“信息在计算机中的表示和存储”的学习任务单上 的3、4

12、两道题。学生活动：按照转换规则作练习题 3、4,熟练掌握转换规则。教师总结：二、十进制数之间相互转换的方法是本课的重点，请大家熟练掌握。设问：大家知道，表示文字信息和控制信息的基础是各种字符，要想各种字符能被 计算机所识别，就必须按一定规则用二进制编码表示。大家试想想，应该怎样确定 编码方案？学生活动：通过阅读教材内容和上网浏览教师提供的推荐网站，了解字符与汉字在 计算机中的编码方案。教师活动：利用前面展示的多媒体课件，说明信息在计算机中的表示方法。5. 信息在计算机中的表示方法(字符与汉字的编码)：计算机内部采用二进制数存储和处理数据，二进制数据的基本符号为0, 1。表示文字信息和控制信息的

13、基础是各种字符，各种字符必须按一定规则用二进制编码表示，才能为计算机所识别。(1) 字符编码在信息表示中使用最多的符号(字符)有：十进制数字09、大小写英文字母AZ、az、通用的算术运算符及各种标点符号等。国际上通用的是 ASCII(American Standard Codefor Information Interchange) 码。使用1Byte即8bit表示一个字符，规定最高位为 0，可表示27=128种字符。是 目前计算机中使用最广泛的编码。ASCII编码值的大小关系：数字< 大写字母 < 小写字母例：000110000 (48) A 01000001 (65) a 01

14、100001 (97)(2) 汉字编码：汉字(国标码)在计算机中用2Byte表示。设问：信息在计算机中存储时要占用相应的存储空间，你们能举例说出自己所知道 的存储容量的单位吗？学生活动：根据自己平时接触到的 U盘、移动硬盘等，回答出个别存储容量单位。教师活动：利用前面展示的多媒体课件，说明数据的存储单位及相互之间的换算关 系。6.数据的存储单位(位、字节等)及相互之间的换算关系(1) .位：是计算机中能处理的最小信息单位，每一位(bit )用二进制0或1来表示。(2) .字节：是计算机中存储容量的基本单位。8个二进制位构成一个字节(Byte或B)。一个英文字母或数字占 1Byte , 一个中文

15、字符占2Byte。(3) .计算机的存储容量还有1B (字节)=8bit(位)1MB兆字节)=1024KB1TB=1024GBKB MB1KB(1GB(GBTB等单位，其数量关系为:千字节)=1024B 千兆字节)=1024MB教师活动：安排学生4人一组做“信息在计算机中的表示和存储”的学习任务单上 的5、6、7三题。学生活动：作练习题。教师活动：公布练习题答案，解答学生疑问。总结：总结所学内容，帮助学生加深理解本课内容。课后反思本节课的内容较多，既有知识的学习，又有方法的掌握。 为了完成教学目标，在教学过 程中坚持以学生为主体， 以教师为主导的教学原则， 指导学生自我整理，启发学生自我质疑, 构建知识网络。在基础知识讲解环节，考虑到学生基础知识较弱，将相关知识点讲解透彻并 帮助学生彻底掌握。 在基础知识掌握的基础上，选取一些典型的、 具有可拓展性的、符合学 生的认知规律的习题练习，以便掌握所学知识，培养学生的思维习惯。为了彻底掌握二进制数与十进制数的相互转换方法这一教学难点，结合数学知识一步步讲清楚转换规则的来龙去脉，学生在参与总结归纳转换规则的过程中彻底掌握转换方法并 加以应用。点评：信息在计算机中的表示和存储”的学习任务单以四