计算机与二进制

计算机与二进制

教学目标：了解数制的基本概念了解二进制的基本特点与应用

认识知识的重要性

教学重点：掌握二进制的原理

教学难点：二进制的运算和原理

教学方法：讲解法，任务驱动法，分组谈论学习法等

教学过程：

一、导入

首先请同学伸出左手数数，看能数多少个数？

学生可能回答：数到5

老师：我能用左手数到30多个数？怎么做呢？

游戏：在自己的左手上从小拇指开始依次写上1,2,4,8,16（PPT上展示）

列举一个手势，看能对应是什么数？比如28

由此引入二进制

二、新课讲解

(一)二进制

1、二进制的由来、转换十进制

老师：告诉同学每一个手指有2个状态，要么弯曲要么伸直，用0表示弯曲，用1表示伸直在PPT上列举几个例子加以说明，如：11001对应25，01000对应8,11110对应30和手指姿势等，除了用手势意外，还有很多的表达方式，比如利用图形等等。

活动一：在EXCEL中给出图案题目，要求同学们写出对应的二进制和十进制。（随机找一同学演示）

活动过程中，提示同学们利用左手来辅助计算。

2、十进制转换二进制

问题：假如老师今天过29岁生日，要吃蛋糕点蜡烛，怎么才能用5根蜡烛表示29岁？（利用图片动画在PPT上展示）

由此引入十进制与二进制的转换方法：

如：29>16则表示1,13>8则表示1,5>4则表示1,1<2则表示0,1=1表示为1。

活动二：在EXCEL中给出题目，要求同学们把十进制转换给二进制。（随机找一同学演示）

3、二进制表示信息

老师：假设我有一个同学住在河的对面楼上，她和我玩一个游戏，利用彩灯给我发出不同的信号，要求我破译她的意思。

如：01000=8,00101=5,01001=9,01001=9,01111=15

事先我和朋友约定不同的数字表示不同的字母。

如：8对应的是字母H，5对应E，9对应L，15对应O,得到HELLO这个单词，什么意思，原来朋友早上和我打个招呼。

活动三：拍电报

同桌之间或者邻近同学间，利用DDBB的声音信号，编译或者破译信息。

（要求学生代表上来做这个游戏）

4、计算机如何显示文字

老师：其实刚才我们玩的这个游戏几乎每时每刻都在计算机中发生，比如A这个字符出现在计算机中，但是计算机它不知道怎么写这个符号，它是怎么写出来的呢?

目前常用的是一种叫做ASCII码的编码，这种编码把日常用的英文，数字，汉字等字符用二进制的形态表示出来。

如：英文和数字字符比较少就用了7个二进制数表示，汉字字符比较多，就用了16个二进制数来表示。

例如A字符用二进制1000001表示，对应十进制数65。

活动四：利用01代码绘制图形（找个同学上来亲手做一做）

老师：解释为什么会得到这样一个图形？

如打印机一样，如果有1字符就涂上颜色，0则不图颜色，然后就得了我们苹果的图标了。

（二）计算机与二进制

目前计算机都采用二进制。那么，为什么计算机要使用二进制而不是我们平常最习惯使用的十进制呢？

老师：PPT展示灯泡电路图

解释：开关的接通与断开? 控制电灯的亮与灭?

利用二进制的 0和1状态来表示计算机中的电路的通与断，电子元件的开与关等，非常简单、稳定，而且会大大地简化计算机的结构，提高计算机的性能和可靠性。

老师：展示光盘和U盘

解释光盘和U盘记录数据的原理

光盘：利用激光烧灼的痕迹不同，对应不同01代码来记录信息。

U盘等磁盘：则利用磁性的不同来表示对应的01代码来记录信息。

三、课堂活动

讨论：如果计算机采用十进制，会是怎样的呢？

计算机采用十进制,会给运算不是带来困难问题，而是无法发挥电子速度而不能运算。

1.十进制需要1到9包括0的十个数字。要教会电子懂得10个数字比登天还难。因为，电子只懂0和1两个数字，用开表示0，用关表示1，或者相反也可以。

2.电子虽然笨，但它的运算速度是惊人的。所以，只能用简单数字0和1，才能充分发挥计算机运算快又准的优势。

3.假如用人类已经知道的十进制，电脑毕竟是电脑，它没有人类的智商，它只能沿一个方向直跑，要它随时拐弯，说什么也不肯，也不可能，因为它跑得太快了。简单说，十进制有十个不同的数字，至少表示10个不同的数量，这样，既要求计算机记住10不同数字，又需要理解10个不同的数量，还需要一套运算法则，无论如何，计算机是学不会的。

4.计算机学不会的原因，主要困难是她没有“随机法则思维”，即便有，也是人给加进去的，而且有限（无法随机）。简单说，计算机可以做最简单的数字搬运工。要它搬运多少个0和1都没有关系，可以比人类快上亿倍。搬完以后，再将它翻译成十进制，人们就一目了然了。

教学后记：现代计算机技术和网络通信技术的不断发展，使得信息的获取和处理变得更加

快捷，人们可以方便地获取来自全球的各种信息，也可以将信息快速地传递到世界各地。我们的处理信息的能力直接影响我们的生活和学习，因此学好信息学这门学科般的更加的重要。