二進(jìn)制教學(xué)課件
二進(jìn)制是計(jì)算技術(shù)中廣泛采用的一種數(shù)制。二進(jìn)制數(shù)據(jù)是用0和1兩個(gè)數(shù)碼來表示的數(shù)。它的基數(shù)為2，進(jìn)位規(guī)則是“逢二進(jìn)一”，借位規(guī)則是“借一當(dāng)二”，由18世紀(jì)德國(guó)數(shù)理哲學(xué)大師萊布尼茲發(fā)現(xiàn)。
教學(xué)內(nèi)容：
蘇教版四年級(jí)上冊(cè)教材第93頁的“你知道嗎”。
除了十進(jìn)制計(jì)數(shù)法，人類還發(fā)明了其他的計(jì)數(shù)法，如二進(jìn)制計(jì)數(shù)法。二進(jìn)制計(jì)數(shù)法在計(jì)數(shù)時(shí)是“滿二進(jìn)一”，因此只要用0和1這兩個(gè)數(shù)字來計(jì)數(shù)。
二進(jìn)制怎樣計(jì)數(shù)？為什么計(jì)算機(jī)要用二進(jìn)制處理信息？條形碼與二進(jìn)制有什么關(guān)系？去看看《十萬個(gè)為什么》或上網(wǎng)查一查，把你了解到的知識(shí)講給同學(xué)聽。
教學(xué)目標(biāo)：
1．初步掌握“滿二進(jìn)一”的計(jì)數(shù)方法，了解二進(jìn)制的特點(diǎn)。
2．在探索二進(jìn)制計(jì)數(shù)法的過程中，理解二進(jìn)制的位值原理，掌握簡(jiǎn)單二進(jìn)制與十進(jìn)制數(shù)互化的方法。
3．了解二進(jìn)制在生活中的應(yīng)用，感受數(shù)學(xué)的價(jià)值。
教學(xué)過程：
一、活動(dòng)設(shè)疑，引入新知
1．觀看動(dòng)畫，回顧十進(jìn)制。
計(jì)數(shù)器是按照滿十進(jìn)一的方法進(jìn)行計(jì)數(shù)的，這種計(jì)數(shù)方法，人們把它稱為——十進(jìn)制計(jì)數(shù)法。
2．撥珠活動(dòng)，制造沖突。
在計(jì)數(shù)器上撥數(shù)，你會(huì)嗎？老師這兒有一個(gè)計(jì)數(shù)器（學(xué)生不知每個(gè)檔上只有一個(gè)珠子），誰愿意上來撥一撥的？（指名一生上來依次撥1、2）
提問：怎么不撥了呀？在這樣的計(jì)數(shù)器上能表示2嗎？
思考：如果是滿十進(jìn)一的話，這個(gè)計(jì)數(shù)器上確實(shí)不能撥出２，但如果不是滿十進(jìn)一，而是滿二進(jìn)一的話，就可以表示了。
3．揭示課題。
�。娔X演示：滿二進(jìn)一）
像這樣按照滿二進(jìn)一來進(jìn)行計(jì)數(shù)的方法，人們把它叫做二進(jìn)制計(jì)數(shù)法，今天這節(jié)課老師就和大家一起認(rèn)識(shí)二進(jìn)制（板書課題）
[設(shè)計(jì)意圖：認(rèn)識(shí)二進(jìn)制，十進(jìn)制是一個(gè)重要的基礎(chǔ)。因此，課始借助多媒體演示滿十進(jìn)一，回顧十進(jìn)制計(jì)數(shù)法，為學(xué)生運(yùn)用遷移規(guī)律認(rèn)識(shí)二進(jìn)制做好準(zhǔn)備。同時(shí)，通過讓學(xué)生在特制的計(jì)數(shù)器上撥出2，制造認(rèn)知沖突，激了學(xué)生的探究欲望和學(xué)習(xí)興趣。]
二、借助學(xué)具，自主探究
1．師生一起撥3、4。
如果還是滿二進(jìn)一，你能在計(jì)數(shù)器上撥出３嗎？誰來給大家撥一撥，并說一說，你是怎么想的？
如果是4怎么表示呢？自己先想一想，同桌再互相討論一下。
（電腦演示：從1撥到4）
2．學(xué)生獨(dú)立撥5、6、7、8。
剛才我們一起撥出2、3、4，接下來是5、6、7、8，你能撥出這些數(shù)嗎？老師給每個(gè)人準(zhǔn)備了一個(gè)這樣的計(jì)數(shù)器，大家來試一試，
�。▽W(xué)生活動(dòng)后匯報(bào)）
3．探究二進(jìn)制的位值原理。
你能撥出更大的數(shù)嗎？邊撥邊思考，怎么才能撥得又對(duì)又快，撥好后把你的想法跟同桌交流一下。
（學(xué)生匯報(bào)）
思考：如果我們知道每個(gè)檔上的珠子代表多少的話，撥起來會(huì)快一些？那這個(gè)計(jì)數(shù)器每一檔上的珠子代表幾呢？
�。娔X依次出示每個(gè)數(shù)位的位值）
總結(jié)：知道每個(gè)檔上的珠子代表多少，我們表示一個(gè)數(shù)簡(jiǎn)單多了。
[設(shè)計(jì)意圖：動(dòng)手操作，建立豐富的表象是學(xué)生認(rèn)識(shí)二進(jìn)制的重要途徑。這里設(shè)計(jì)了三個(gè)層次撥數(shù)的活動(dòng)，第一層次，師生共撥3和4，通過多媒體的演示，深化學(xué)生對(duì)滿二進(jìn)一的理解；第二個(gè)層次，學(xué)生獨(dú)立撥5、6、7、8。積累更多感性認(rèn)識(shí)；第三個(gè)層次，讓學(xué)生在操作中思考，怎樣才能撥得又快又準(zhǔn)。這樣由扶到放的設(shè)計(jì)，讓學(xué)生的探究活動(dòng)變得更有成效。使二進(jìn)制的位值原理得出顯得瓜熟蒂落，水到渠成。]
4．練一練，撥19、27、32。
師：現(xiàn)在你能很快撥出19、27、32。
生：32撥不起來，最多只能表示31。
師：是啊，看來數(shù)位不夠了，怎么辦呢？
生：我們把兩個(gè)計(jì)數(shù)器接起來就可以了。
師：兩個(gè)計(jì)數(shù)器接起來，我們就可以表示32，如果把三個(gè)計(jì)數(shù)器接起來呢，四個(gè)呢？——我們就可以表示出更大的數(shù)。
[設(shè)計(jì)意圖：這里的撥數(shù)一方面深化了學(xué)生對(duì)位值原理的理解，另一方面，通過撥不出32這樣一個(gè)矛盾，讓學(xué)生感受合作學(xué)習(xí)的必要，同時(shí)認(rèn)識(shí)到二進(jìn)制只要數(shù)位足夠也能向十進(jìn)制那樣表示所有的數(shù)。]
5．認(rèn)識(shí)二進(jìn)制的寫法和讀法。
師：如果計(jì)數(shù)器有一個(gè)珠子，我們就記著1，沒有就記著0，你能把剛才所撥的數(shù)寫下來嗎？
�。▽W(xué)生在寫數(shù)后匯報(bào)）
師：為了跟十進(jìn)制區(qū)別，我們需要在這數(shù)的右下方加個(gè)括號(hào)寫下2。這就表示這些是二進(jìn)制的數(shù)。
師：這些數(shù)該怎么讀呢？二進(jìn)制的讀法比較簡(jiǎn)單，從左往右，依次讀，直接讀數(shù)字。我們一起來讀一讀。
6．二進(jìn)制數(shù)的特點(diǎn)。
師：認(rèn)識(shí)了這么多二進(jìn)制的數(shù)，現(xiàn)在我們來看看這些二進(jìn)制的數(shù)，跟十進(jìn)制數(shù)相比有什么特點(diǎn)？
生1：它只有二個(gè)數(shù)字，就是1和0。
生2：它的計(jì)數(shù)方法是滿二進(jìn)一。
生3：它的數(shù)位比較多，用的數(shù)字少。
師：看來這個(gè)二進(jìn)制還真的很特別，很神奇。生活中你見過二進(jìn)制嗎？
[設(shè)計(jì)意圖：通過與十進(jìn)制對(duì)比，認(rèn)識(shí)二進(jìn)制用的數(shù)字少（只需要0和1兩個(gè)數(shù)字）但數(shù)位多的特點(diǎn)，形成學(xué)生對(duì)二進(jìn)制的理性認(rèn)識(shí)。]
三、鞏固應(yīng)用、提升情感
1．太極八卦。
出示：
師：這上面有二進(jìn)制嗎？如果把“—”看作數(shù)字“1”，“—”看作數(shù)字“0”，那么乾卦就可以看成“ 111” ，表示—7。其它的呢？
師：古老的太極八卦圖里也蘊(yùn)藏著二進(jìn)制。你感覺怎么樣？
生：咱們國(guó)家的文化真是太偉大了。
師：是啊，難怪咱們中華民族被稱為智慧的'民族，并且咱們中國(guó)還被稱為二進(jìn)制的故鄉(xiāng)。
2．二進(jìn)制手表。
師：不僅古老的太極圖有二進(jìn)制的身影，在現(xiàn)代一些物品中，我們也能看到二進(jìn)制。
出示下圖：你能看出現(xiàn)在手表上的時(shí)間嗎？
3．應(yīng)用介紹。
師：其實(shí)，二進(jìn)制作用又何止是一塊手表所能說明，讓我們一起來聽聽下面的介紹。
（課件介紹：二進(jìn)制在電報(bào)、盲文、條形碼、計(jì)算機(jī)等方面的廣泛應(yīng)用）
師：聽了這段話以后，你知道了什么？有什么感想？
4．二進(jìn)制運(yùn)算。
師：最 后 老師還帶來一個(gè)問題，下面的算式對(duì)嗎？
�。保保剑保�，１００－１＝１１
師：看到這個(gè)算式，你又想到了什么？
生：二進(jìn)制的數(shù)也可以進(jìn)行計(jì)算。
師：是啊，二進(jìn)制也可以進(jìn)行計(jì)算，二進(jìn)制的計(jì)算是怎樣的呢？這個(gè)問題我們以后再學(xué)習(xí)，有興趣的同學(xué)課后可以去研究。
[設(shè)計(jì)意圖：練計(jì)的設(shè)計(jì)，一方面讓學(xué)生進(jìn)行簡(jiǎn)單的二進(jìn)制到十進(jìn)制的轉(zhuǎn)化以及二進(jìn)制的計(jì)算等基本的練習(xí)；一方面，通過古老的八卦與現(xiàn)代的鐘表以及二進(jìn)制在現(xiàn)代科技生活中的廣泛運(yùn)用，老師試圖為學(xué)生打開一扇門，透過這扇門，讓學(xué)生看到數(shù)學(xué)世界穿躍時(shí)空的神奇與博大，感受到數(shù)學(xué)的力量，感受到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的恒久魅力。]
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