高中二进制教案

1、 1 二进制的教学设计 教学目标 1、认知目标 （1）掌握进位制概念； （2）理解进制的本质； （3）掌握十进制和二进制的相互转换； （4）了解计算机所采用的数制及计算机采用二进制数的原因。 2、技能目标 掌握二进制数和十进制数转换以及运算规则。 3、能力目标 对学生思维能力进行拓展，激发他们探索计算机奥秘的欲望。 教学重点 （1）进制的本质组成 （2）十进制与二进制间的相互转换 难点 （1）进制的本质组成 （2）十进制与二进制间的相互转换 教学方法 讲授法 举例法 授课地点 普通教室 教学过程 一、 引入新课 对计算机稍微了解的同学就知道计算机中使用的进位制是二进制，那什么是二进制，它跟我们

2、数学上使用的十进制有什么联系。这节课准备给大家补充点二进制的知识，这跟数学关系很密切，请同学务必认真听课。 二、 切入课堂内容 1、什么是进位制 提出问题：什么是进位制？最常见的进位制是什么？ 学生普遍回答是十进制。 教师继续提问：那十进制为什么叫十进制？引起学生的思考。(部分经过思考的学生回答是约定的) 教师提醒学生一起回忆幼儿园开始学习算术的情景。 当是我们是从最简单的个位数相加学起，比如2+3=？，当时我们会数手指，2个手指+3个手指等于5个 2 手指，答案为5。 那4+6呢？4个手指+6个手指等于10个手指，10个手指刚好够用。 那6+9呢？当时我们就困惑了。记得当时老师是告诉我们把6

3、拆成1+5，9+1=10，这时老师跟我们约定用一个脚趾表示10，另外用5个手指表示5。这样通过脚趾，我们就成功解决了两个数相加超过10的问题。 教师提问：那当时我们为什么要约定10呢，为什么用9或11？引起学生思考。(部分经过思考的学生回答为了方便运算) 教师提问：除此之外还有哪些常见的进位制？请举例说明。拓展学生的思维。 有学生回答60进制(时分秒的换算)，360进制(1周=360度)，二进制等等。 教师和学生一起归纳进位制的概念，学生和老师形成共识： 进位制是人们为了计数和运算方便而约定的记数系统。 2、什么是十进制？ 教师提出问题：大家学习了十几年十进制，我们了解十进制吗？所谓的十进制，

4、它是如何构成的？ 引起学生思考。 十进制由三个部分构成： (1)由0、1、2、3、4、5、6、7、8、9十个数码组成； (2)进位方法，逢十进一；(基数为10) (3)采用位权表示法，即一个数码在不同位置上所代表的值不同。 引入基数和位权的概念 一种进制就规定了一组固定的数字，数字的个数就是这种类制的基数，如十进制规定了，0，1，29共10个数字，则十进制的基数就为10。 位权是一个比较新的概念，通过简单的例子介绍什么是位权。 比如：数码3，在个位上表示为3，在十位表示为30，在百位表示为300，在千位表示为3000。 3333=3000+300+30+3=3*103+3*102+3*101+

5、3*100 这里个(100)、十(101)、百(102),称为位权，位权的大小是以基数为底，数码所在位置序号为指数的整数次幂。 教师提出问题：其它进位制的数又是如何的呢？引入二进制。 3、什么是二进制？ 从生活最常用的十进制入手，讲解基数和位权的概念，学生理解后，引入二进制数的概念，在对二进制数进行介绍时，会把学生带入到一个全新的数字领域。 (1)二进制的表示方法(同样由三部分组成) 3 由0、1两个数码来描述。如11001，记为11001(2)或者(11001)2 进位方法，逢二进一；(基数为2) 位权大小为2-n、2-1、20、21、222n 比如 通过按权位展开，就可以把二进制转化为十进

6、制，这也是权位的妙处所在。 (2)计算机为什么使用二进制 计算机为什么使用二进制数，而不用十进制呢？引起学生思考 二进制只有两个数码，是不是比十进制简单。我们知道，简单的东西比较容易实现。在计算机中我们可以使用高电平来表示1，使用低电平来表示0。而十进制有十个数码，得有十个状态才能表示，物理实现起来比较难。这是计算机使用二进制的原因之一，其他原因大家可以自己去探索，提示一下，跟运算有关。 (3)二进制加法 先回顾十进制加法的加法规则和运算方法。 运算方法：列竖式，加数和被加数个位对齐，从各位数开始，如果相加之和大于等于十，就向高位进位。 二进制加法运算方法也一样。也是列竖式，加数和被加数右边第

7、一位对齐，从右边第一位数开始，如果相加之和大于等于二，就向高位进位。 提出二进制加法规则：0+0=0；0+1=1；1+0=1；1+1=10 教师出题让学生练习，选几个学生上黑板练习，学生做完后讲解 练习：(1)100(2)+10(2) (2)101(2)+110(2) (3)1100(2)+1011(2) 4、二进制与十进制的转换 (1)、二进制数转化为十进制数 例1 将二进制数101101(2)化成十进制数 解：根据进位制的定义可知(按权位展开) 101101(2)=1*25+0*24+1*23+1*22+0*21+1*20 =32+0+8+4+0+1 所以，101101(2)=45。 练习

8、 将下面的二进制数化为十进制数？ (2)、十进制转换为二进制 例2 把45化为二进制数 01234(2)212020212111001?（1）11(2) （2）101.01(2) 4 思路：从前面的二进制按权位展开我们知道，101101(2)=1*25+0*24+1*23+1*22+0*21+1*20 如果我们能把45变为1*25+0*24+1*23+1*22+0*21+1*20这样，是不是就可以得到45的二进制代码。所以思路就是构造45跟2的关系。 方法一：根据“逢二进一”的原则，有 45=2*22+1 22=2*11 11=2*5+1 5=2*2+1 45=2*(2*11)+1 =2*(2

9、*(2*5+1)+1 =2*(2*(2*(2*2+1)+1)+1 =2*(2*(23+21+1)+1 =2*(24+22+21)+1 =25+23+22+20 所以45=1*25+0*24+1*23+1*22+0*21+1*20=101101(2) 这样算是不是很麻烦，有没有更简单的方法呢？引起学生思考。 45=2*22+1 22=2*11 11=2*5+1 5=2*2+1 其实这里2可以继续再拆 45=2*22+1 22=2*11+0 11=2*5+1 5=2*2+1 2=2*1+0 1=2*0+1 大家看一下，从下往上数，101101不就是我们要的结果吗，这不是巧合，是可以证明的，怎么证明

10、大家可以尝试去做，有兴趣的同学可以课后与老师交流。 这里45=2*22+1的1是45除于2后的余数，其他也是一样，所以我们归纳出另外一种方法： 方法二：(除2取余法：用2连续去除45或所得的商，然后取余数) 练习：将下面的十进制数化为二进制数？ （1）10 （2）23 5、提出课后思考题 把45转化为5进制。 教学反思 本周因为机房教师机中毒，无法继续上多媒体的加工与表达那一节课。所以我设计了二进制这个补充内容在教室上课。 补充二进制的理由： 二进制是计算机的基础，是下一章学习程序设计的基础，所以很有必要学习。而且二进制跟数学关系 5 密切，补充二进制可以帮助学生认清数的进制的本质，提高学生的数学思维能力。让学生在不知不觉中理解计算机采用二进制数及信息编码的问题。本节内容主要是对学生的思维能力进行拓展，激发学生的求知欲，从而更进一步地去掌握计算机技术。 由于涉及到的数学知识比较多，对学生的数学要求比较高，不同的班级上课的效果略有差别，数学成绩比较好的班级明显听课热情比较高，而且学生学习新知识的速度也有一定的差别。 板书设计 一、进位制是人们为了计数和运算方便而约定的记数系统。 二、十进制构成： (1)由0、19十个数码组成；(基数为10) (2)进位方法，逢十进一； (3)采用位权表示法，即一个数码在不同位置