和二进制有关的那些事汇总

《和二进制有关的那些事儿——计算机中的信息编码》教学设计

【学习者分析】

本节课的教学对象是高一年级学生，学生已经对信息技术有了一定的自我认知。教材上对汉字在计算机中的编码写的比较简单但也比较抽象，以高一学生现在的认知结构不是很容易理解，学生往往被搞得一头雾水，难以形成科学系统的知识结构。基于以上教材和学情现状，我对这一部分内容重新进行了梳理，根据学生关心的生活问题编写了专题学习内容，引导学生迅速进入学习状态，并通过深度思考尝试自己解决问题。让学生克服编程畏难情绪，激发学生对未知知识的学习兴趣。并兼顾能力较强的学生，在导学案中设计不同的专题学习任务。在随堂练习环节，安排小组合作活动，形成帮带学习氛围。让学生在学习过程中，初步感受计算机信息编码的魅力，为以后的课程打好基础。

【教材分析】

本课以《信息技术基础》必修教材第四章第一节为基础，通过对信息技术基础知识的重新梳理、整合对“计算机中的信息编码”这一重要知识点进行了较为完整的归纳总结，帮助学生形成较为科学完善的知识结构。要了解计算机加工信息的内在机制，首先必须解决的难题就是计算机如何对信息进行编码。本节知识点较为抽象，不同层次的学生对本节的学习易产生分化，理解能力也存在着很大的差异，有些知识需要一定的基础才能领会和理解。我通过将教学内容设计成三个专题，围绕三组不同的问题展开学习内容，让学生课前自主选择并进入相应专题，这种基于问题的学习方法，能引起学生的自主关注。问题解决后，能给学生带来较大的心理成就感。揭开计算机加工信息的神秘面纱，激发学生探究欲望和学习的兴趣，也为后续选修模块《算法与程序设计》奠定基础。

【教学重点难点】

教学重点：数的编码方式；二进制在计算机信息编码中的应用。

教学难点：理解二进制的意义。

【课型】多媒体教室，讲授型课程

【教学过程】

#课前分组调查：二进制初体验#

在线调查问卷地址/jq/6678229.aspx

调查结果分析：

【活动设计意图】

通过课前的调查了解学生的基础及兴趣所在，可以更有针对性地设计教学内容，同时把学习的自主权还给学生，真正体现了“学习者中心”，唤醒了学生的自主意识，激发了学生学习的热情和兴趣。#课堂导入：二进制初体验#

说明：请用2分钟的时间，阅读并判断下面的说法正确还是错误（True or False）。请将正确的标记为1，错误的标记为0。

1.二进制只有二位数组成。

2.二进制由18世纪德国数理哲学大师莱布尼兹发现。

3.计算机中采用二进制作为计算机的制数基础由“计算机之父”冯·诺依曼提出。

4.计算机采用二进制算法是因为二进制数运算简便且用电子元件容易实现。

5.一个汉字占两个字节。

6.“640K ought to be enough for everybody.”— Bill Gates 1981

7.IP地址查询结果如图，请判断是否正确？

8.我刚购买的16G的U盘插到电脑显示只有14.4G。

【活动设计意图】

学生在小学和初中已经接触过相关的知识，但对计算机中的信息编码存在不少知识的盲点和误区，通过“初体验”引导学生迅速进入学习状态，并给出了整堂课的学习脉络。

#新课讲授#

“1与0，一切数字的神奇渊源，造物秘密美妙的典范。”——（德国数理哲学家）莱布尼兹

(一)计算机为什么采用二进制算法？

电子计算机是一种极为复杂的电子机器，但是它的组成元件却是极为简单的电子开关。

1.技术实现简单，符合逻辑运算。计算机是由逻辑电路组成，逻辑电路通常只有两个状态，开关的接通（1）与断开（0）。

2.运算规则简单，“逢二进一”。

3.易于进行转换，二进制与十进制数易于互相转换。

4.用二进制表示数据具有抗干扰能力强，可靠性高等优点

(二)计算机中的信息编码

计算机内容采用的是二进制，因此各种信息必须首先转换成对应的二进制数。用数字表示各种信息，叫做信息的数字化表示，也叫信息的编码。这是信息技术的重要环节。

思维延伸：二进制编码是个排列组合问题——1位二进制数有0和1两种编码，即21＝2，2位二进制数有22＝4种编码，3位二进制数有23＝8种编码……依次类推，发现规律了吗？其实十进制也遵循类似的规律，类比电话号码的编码。好了，现在我们要解决的问题是计算机怎样用0和1对各种复杂的信息进行准确无误的编码。

首先，计算机为了处理英文文本，需要一个完整而足够的字符集，这个字符集包括：26个字母大小写；10个数字；约25个特殊字符，加上控制符共计127个符号。这些符号的编码即ASCII（American Standard Code for Information Interchange美国国家信息交换标准码）；ASCII码字符表用8位二进制数来表示表示字母和各种常用字符（这就是1B＝8bit的原因）。其基本代码占7位，第8位用作奇偶校验位，用以检测字符在传送过程中是否出错。

如“A”的ASCII为1000001，对应十进制的65。英文字符比较简单，一个字符用一个字节（8位二进制）编码就够了。那么汉字如何编码呢？多媒体文件呢？……

1GB=1024MB；1MB=1024KB；1KB=1024Bit

【活动设计意图】

呈现新知，澄清误区。同时有效回答了“二进制初体验”中的很多疑问，牢牢抓住了学生，同时为学生下一步的任务“专题学习”扫清障碍。

二进制原来是信息技术的一扇窗，令人豁然开朗，回答了多年的疑问。

#专题自主学习#

1. 从bit （位）到byte （字节）

这个专题可以解决的疑问包括

2.像素、色彩深度、位图

这个专题可以解决的疑问包括

3.IP 、DNS 、IPv6 （不要被这些高大上的缩写给吓住了哦）

这个专题可以解决的疑问包括：