1、 第 1 页 第四节第四节 二进制信息与编码（第二进制信息与编码（第 1 1 课时）课时） 教学设计教学设计 一、课标分析一、课标分析 本节课设计的新课程内容标准有： 1. 了解二进制，知道生活中和计算机中使用的其他进制。 2. 知道计算机中采用二进制的原因 3. 掌握十进制与二进制的数值转换方法，能够熟练的将 10 进制数转换成 2 进制数，也能将 2 进制数转换成 10 进制数。 二、二、 教学理念教学理念 信息技术基础知识中二进制内容属于纯理论，如果单纯采取讲授法，学 生理解起来不仅枯燥，而且有一定的难度。根绝杜威教育理论中的三个核 心命题“教育即生活” 、 “教育即生长” 、 “教育即
2、经验的改造”将进制在生 活中的应用实例进行讨论和交流，通过对游戏揭秘的经验学习，对游戏进 行升级改造，拓展学生思维，在“做游戏中学习”主要是引导学生对知识 探究，让学生通过自己的实践来理解所学内容。这个教育过程主要是给学 生探究科学知识的机会，从中发现乐趣，引发他们对探究的兴趣，培养探 究能力。 三、教材分析三、教材分析 本课是西安交通大学出版社出版的七年级信息技术上第四节 二进制与 信息编码一课。本节课的教学内容是通过讲授进制来让学生了解计算机中 采用的进制，并主要学习其中的二进制。通过对二进制的固定符号、统一规 则和表示方法对二进制数有全面的认识。了解计算机中采用二进制的原因， 能够熟练的
3、在十进制数与二进制数之间运算转换。 四、学生分析四、学生分析 七 年 级 学 生 对 二 进 制 信 息 方 面 的 知 识 是 第 一 次 接 触 ， 但 是 二进制转换会用到简单的数学知识，运算对于学生没有难度，难的是对于二 进制与十进制之间方法的理解和掌握上。 五、教学目标五、教学目标 知识与技能：知识与技能： （1）知道进制的概念，了解生活中以及计算机中使用的进制。 （2）掌握二进制的固定符号、统一规则和表示方法。 （3）知道计算机中采用二进制的原因。 （4）掌握十进制与二进制数字之间的转换的。 过程与方法：过程与方法： （1） 通过交流了解生活中用到的进制，理解进制的概念和用法。 （
4、2） 通过实践训练掌握 10 进制与 2 进制之间的转换方法，准确并熟练的 在两种进制数之间进行转换。 （3） 通过对游戏的体验对游戏的神秘之处质疑，激发学习兴趣和热情。在 游戏的揭秘中再次感受二进制在游戏中的应用。 （4） 在游戏升级中进行思维拓展，对二进制的应用和计算不断熟练和巩 固。让学生在丰富的活动和互动中，掌握本节课的重点和难点知识。 情感态度价值观：情感态度价值观： （1） 在游戏中培养学生之间的团结、协作相互配合的能力。 （2） 在进制转换的训练中培养学生细致认真的好习惯。 第 2 页 （3） 在游戏的升级中锻炼学生的思维能力，想象力和创新的能力。 （4） 培养学生质疑并力求解疑
5、答疑的科学意识。 六、教学重难点分析六、教学重难点分析 教学重点教学重点 1.知道进制的概念，了解生活中以及计算机中使用的进制。 2.掌握二进制的固定符号、统一规则和表示方法。 3.知道计算机中采用二进制的原因。 4.掌握十进制与二进制数字之间的转换的。 教学难点教学难点： 1.十进制数转换成二进制数，二进制数转换成十进制数。 七、七、教学策略设计教学策略设计 （一）课前准备（一）课前准备： （1） 教学工具的制作 结合教材内容，设置游戏导入，利用 4 张 4K 白纸制作 4 张卡片。每张 卡片上分别写上 1-12 中的个别数字， 制作完成二进制猜测生日月份的 游戏卡。 制作本节课的演示教学课
6、件； （2） 教学准备 教学白板系统 （二）教学方法：（二）教学方法： 本节课采用讲授法、游戏法、交流法、对比学习法、类比法、演示法和 实践演练法相结合的方式进行教学。教师首先利用“游戏”激趣、引起学生 对游戏谜底的求知欲，告诉学生游戏的秘密源于二进制，从而引发学生对二 进制学习热情。教师通过讲授法来引导学生学习进制的概念，用交流法探讨 生活中进制的应用，利用对比学习让学生通过二进制与十进制的对比，深入 学习二进制的固定符号，统一规则和表示方法。通过类比法解释计算机中采 用二进制的原因，用演示法展示十进制与二进制之间的转换方法，让学生通 过模仿和实践熟练二进制和十进制之间的转换。在游戏揭秘中，
7、再次对二进 制的应用进行巩固，在游戏升级的环节中对学生的思维进行拓展，让学生不 仅知其然还要知其所以然， 从用游戏卡学习二进制到制作游戏卡巩固熟练二 进制的应用，能力进一步提升。 （三）学法指导（三）学法指导 实践演练法： 学生在教师的引导下模仿教师十进制和二进制之间转换的 方法，对教师所提供的课堂练习，独立完成进制之间的转换。 游戏法：学生在做游戏的过程中，要记录游戏中的信息，利用本节课所 学过的二进制信息，有用“1”表示，没有用“0”表示，将游戏中获得的二 进制信息进行处理，得出十进制数据信息，从而解决游戏中的问题。 （四）教学流程（四）教学流程： 教师活动 评价判断 学生活动 媒体运用
8、第 3 页 游戏揭秘：学生在老师引导下，猜测老师的 生日月份，寻找并发现游戏中的秘密。 教师展示计算机中的其它进制，并对本课小结 质疑：任意卡片都可以么？教师演示用二进制制作卡片的过程方法。 游戏升级：学生制作猜测生日“天”的卡片 并在游戏实践中，再次验证二进制的应用。 结束 开 始 猜生日月份的游戏导入，设疑。 教师讲授进制、与学生交流生活中常见的进制 学生实践演练计算进制的转换 教师通过讲演展示十进制与二进制之间的转换 教师通过二进制与十进制进行对比学习，深入了解二进制 制。 学生练习的正确率高 OR 低 板书展演转换的过程步骤，纠错 高 低 第 4 页 教学环节 及 所用时间 教师活动
9、（括号中显示媒体使用） 学生活动 设计意图 导入 教师：同学们，今天在正式上课之前 我们一起来做个游戏好不好？首先， 我们邀请四个同学来协助我们完成 这个游戏。 （四个学生拿着四张大卡 走上讲台） 。 游戏规则：请看这四张大卡，只要你 告诉老师每一张卡片中 “有” 或者 “没 有”你的生日月份，老师就可以猜出 你的生日月份是几月。 你们信不信？ 那么我们就来试一试吧! 邀请部分学 生做游戏， 说明每张卡 中是否有或 者没有自己 生 日 的 月 份。 通过做游戏的活 动，引发学生的 兴趣，激起学生 对游戏秘密的求 知欲，告诉学生 该游戏与今天所 学 的 二 进 制 相 关，紧紧的抓住 学生学习的
10、热情 和注意力。 新授 进制概念的提出： 一、进制 1.教师引导学生学习进制的概念， 关注进制概念中两个最核心的因素。 “固定符号”和“统一规则” 。教师 通过引导性提问数学中使用的 10 进 制，让学生对数学中的 10 进制数字 与今天所学的进制的概念结合起来 形成印象和初步的理解。 2.师生交流： 生活中是否还有进制的 应用。 学生通过相 互交流与老 师互动问答 的方式，理 解进制的概 念以及各种 进制在生活 中的应用。 教师通过学生熟 悉的数学 10 进 制的应用辅助学 生理解进制的概 念。这样可以用 学生熟悉的概念 来强化一个陌生 的概念。 二、二进制的学习 1.初识二进制 （固定符号
11、， 统一规则， 书写表示） 2.对比学习二进制*（加深印象，加 深理解） 3.计算机采用二进制的原因 （1）元器件容易制造（教师运用类 比的方法，打比方说明原因之一。 ） （2）运算器结构简单 （3）容易实现逻辑运算 教师引导， 与学生以问 答形式进行 互动，由浅 及深的认识 二进制。 教师给出了进制 的概念，在学习 二进制时，就注 意从进制概念中 所涉及的两个因 素去学习、 渗透。 第 5 页 4.十进制与二进制之间的转换 （1）十进制转换成二进制： 方法：整数：除二取余法，倒序： 小数：乘二取整法，正序 PPT 演示转换的方法和过程， 讲练结合（练习题目的设置与“游戏 拓展”相关） 。 （
12、2） 二进制转换成十进制 方法：数字*2 的幂次。 讲练结合。 学生模仿老 师的转换过 程，对老师 展示的练习 题目进行实 践训练，体 会转换的过 程。 教师在讲解并 演示过后，给学 生一个自己独立 操作的机会，这 样 可 以 讲 练 结 合，趁热打铁， 针对学生的错误 及时纠错，加深 理解和记忆，效 果会更好。 三、计算机中的其他进制 1.八进制： 固定符号： 统一规则： 书写格式： 2. 十六进制： 固定符号： 统一规则： 书写格式： 学生对老师 白板上的内 容 进 行 浏 览，师生问 答交流，理 解记忆其它 进 制 的 特 征。 在讲到计算机中 的其它进制时， 也是从固定符号 和统一规则
13、的角 度 进 行 对 比 学 习，这样可以在 学习其它进制的 特点时，强化进 制概念中提到的 两个核心概念。 小 结 四、课堂重点内容回顾与小结 教师带领学生回顾本节课所学的 重点知识，引导学生小结知识点。 教师以问答 交 流 的 形 式，帮助学 生回忆本节 课所学的重 难点内容。 小结的过程十分 必要，回顾的过 程是重点难点再 现，并加深理解 和记忆的过程， 让知识进一步的 内化。 游 戏 揭 秘 五、游戏揭秘： 教师：同学们，现在到了我们游 戏揭秘的环节。上课之初，老师猜了 同学们的生日月份， 那么你们想不想 猜一下老师的生日月份呢？ 强调：展示卡片，要求 学生将老 师说的每张卡片中“有”
14、就用”1”表 示， “没有”用“0”表示。 学生从老师那里获得月份 “有或没 有”的信息后，按照老师的要求，就 可以得到一个二进制数。 在老师的指 导下， 所有学生将该二进制数转换成 十进制数，就会发现，这个十进制数 恰恰就是老师的生日月份。 学生在游戏 揭秘环节， 根据老师的 引导操作， 再 次 玩 游 戏，但是在 玩的过程中 去发现游戏 的 秘 密 所 在，游戏与 二进制的关 系。 设计游戏揭秘环 节不仅是要为学 生揭开导入环节 的秘密，更是可 以通过揭秘再次 让学生在游戏互 动中将进制的转 换再一次得到训 练。 第 6 页 为了验证期中的秘密所在，教师 再次邀请一位学生， 让同学们和这位
15、 同学再次进行这个游戏。 所有的学生开始在自己的笔记本 上用二进制表示出该学生的生日月 份有或者没有的信息， 并及时进行进 制转换，得到该学生正确的生日月 份。 学生之间重 复 游 戏 活 动，加深理 解游戏中的 秘密，同时 熟练二进制 转换成十进 制数。 质 疑 与 答 疑 教师：同学们，我们已经了解了怎 么利用卡片猜出同学们的生日月份， 那么这几张卡片中的数字是不是随 意写上去的呢？卡片的制作有没有 什么要求呢？ 学生： 教师：那么，接下来老师向大家介 绍一下， 我是如何制作这张卡片的？ （教师介绍卡片制作的原理和要 求，让学生“知其然，还要知其所以 然” 。 ） 学生理解游 戏卡片的制
16、作 及 其 原 理，理解该 游戏和二进 制之间的关 系。 教学上的首尾 呼应，导入中告 诉学生要知道其 中的奥秘，我们 得 先 了 解 二 进 制。所以，在这 里让学生体会游 戏与二进制的关 系， 真正的揭秘。 思 维 拓 展 游 戏 升 级 六、拓展与延伸 同学们， 既然我们已经猜出同学们 的生日月份， 那么我们能不能制作一 个能够猜出同学们生日是哪天的游 戏呢？ 学生： 想想看，我们需要准备几张卡片 呢？ 教师通过和学生交流， 展示出猜生 日日子的游戏卡片， 而由于该卡片的 制作需要将 31 天分别填到 5 张卡片 中，数字较多，时间有限，所以教师 提供的是卡片的半成品。 需要学生们 补充
17、完成。卡片中缺少的日子有： “28、29、30、31” 。 教师： 请看老师这里有做了一半的 卡片，那么，请你看看还有哪些日子 没有填进去，应该怎么填？ 学生根据教师之前的质疑与答疑 环节中了解到的信息， 根据自己之前 老师布置的课堂练习中分组练习中 涉及到的“28、29、30、31”的十进 制转换成二进制的运算结果， 同学们 学生在该环 节需要对游 戏中卡片制 作进行回顾 并实践，在 实践的过程 中，学生深 入理解该游 戏与二进制 之 间 的 联 系。对十进 制与二进制 之间的转换 方法进行巩 固和提高。 该环节的设计旨 在让学生“知其 然，还要知其所 以然” 。 通过向学 生解释卡片制作
18、的原理，揭示出 游戏和二进制之 间的关联。鼓励 学 生 自 主 完 成 “生日日子”的 卡片制作，通过 实践来体会该游 戏“卡片制作” 到“游戏猜测” 的完整过程。利 用这样完整的过 程，将本节课所 学的二进制与十 进制之间的转换 方法再次强化训 练至熟练掌握。 真正的做到寓教 第 7 页 共同协作， 快速的分辨如何将这些数 字填入卡片中。完成卡片的制作。 游戏验证：通过游戏升级后，对游 戏进行验证。 邀请一名学生回答全体学生的提 问， 说出每张卡片中是否有自己的生 日日子， 其他学生分别在自己的笔记 本上记录上相应的 0 或 1 的符号， 快 速的组成二进制编码， 并利用所学转 换成十进制。
19、 在所有同学的共同努力 下，一起验证游戏的结果。 于乐，在游戏中 体会、感悟、提 升。 拓 展 环 节 评 价 与 小 结 同学们，刚刚的游戏升级环节，同 学们成功的制作出猜测生日日子的 卡片， 也一起成功的猜出了个别同学 的生日。 看来大家在二进制转换十进 制的应用上已经掌握的非常好了。 极 个别同学的问题出现在计算上，那 么，看来方法掌握的同时，我们计算 的时候还需细心， 才能得出正确的结 果。 同学们， 这个游戏的秘密同学们是 否清楚了呢？那么，在结束之前，老 师留给大家一个思考题：想想看，比 划比划， 用五个手指可以表示出多少 数字呢？ 在该环节对学生 之 前 的 思 维 拓 展、游戏
20、升级的 活动进行小结， 对同学们的表现 给 予 肯 定 和 表 扬。对游戏升级 中发现的问题提 出强调和要求， 让学生在游戏的 制作和玩耍中能 够正确的评价自 己的学习行为， 增强学生在学习 计算机理论、理 解计算机基础知 识方面的自我效 能感，为后面的 学习建立自信。 九、九、板书设计板书设计 第四节 二进制信息与编码（第一课时） 一、进制 1.进制的含义： （2）乘二取整 正序 2.生活中的进制： 4.二进制转换成十进制： 二、二进制 三、计算机中的其他进制 1.二进制： 四、小结 2.计算机中采用二进制的原因 五、游戏揭秘 3.十进制与二进制的转换 六、拓展与延伸 （1）十进制转换成二进
21、制：除 2 取余 倒序 1.游戏升级 第 8 页 十、十、教学反思教学反思 本节课以游戏 “猜生日月份”做导入，一开始就吸引了学生的注意力，激 发了学生的学习兴趣。教学中分别采用讲授、对比学习、游戏学习、讲练结合等 方式反复对二进制中的重点内容进行学习和强化。 从学生的反应和课堂训练的反 馈中可以看出学生的掌握情况非常好。教学设计从游戏导入，对重点内容学习完 毕后又通过游戏揭秘回归游戏,前后呼应，教学结构更完整。通过游戏升级进行 思维拓展和重点知识的回顾与强化， 学生不仅能够知其然， 更是能够知其所以然。 从游戏卡片制作到师生共同游戏，学生在愉快的游戏活动中学习，真正体现了寓 教于乐的教育思想。通过课堂实践反馈，可以看出本节课的教学目标顺利达成， 学生掌握的情况很好。
