内容正文:
第3课 解密神秘的代码
——计算机中的信息表示
一、教材与学情分析
本课安排有关计算机二进制、宇符和汉字编码的内容,目的在于让学生初步掌握计算机原理性的知识。通过“日期与时间”窗口,引出数制的知识,从而进一步展开对二进制、十六进制等数制知识的学习,掌握各种数制的特点和转换方法,同时再进一步“深入”内部,借助工具软件查看计算机内部的编码,了解ASCII码、汉字内码和汉字外码。
二、教学目标
1.了解进位计数制的一般特点。
2.了解二进制、十六进制的特点,掌程二进制、十进制和十六进制相互之间的转换方法。
3.了解字特的ASCII 码的编码特点。
4.了解汉字的内码和外码。
5.通过学习数制转换培养计算思维,理解计算机信息表示的原理。
6.能准确地从网络中归纳和提取有效信息,懂得利用工具软件辅助学习,提升学习效率。
三、重点
1.二进制、十六进制的特点。
2.字符的ASCII的编码特点。
3.汉字内码与字符ASCII码异同。
四、难点
1.各种不同数制之间的转换原理。
2.二进制与十进制、十六进制与十进制数之间的相互转换。
五、教学过程
环节一:问题导入
老师提问:我们的生活越来越离不开计算机,它运算处理能力强,能帮助我们解决很多问题,比如文字的输入,照片、视频的处理与存储等。那么,它是以什么形式运算并存放在计算机内部的呢?
学生回答:用二进制存储数据。
教师提问:当代很多物理学家现在都在思考一个问题:整个宇宙会是一个计算机程序吗?我们可能只是一张宇宙CD光盘上的二进制数位吗?你们认同吗?
学生发表自己的猜想与假设。
教师:关于我们是不是生活在计算机程序中这个问题,被一部名为《黑客帝国》的科幻电影绝妙地搬上了银幕。电影中的外星人把一切物理现实都降解为一套计算机程序,亿万人类都以为自己在过着正常的生活,绝对没有想到这一切只不过是由计算机创造出来的幻觉,而人类的真身则在舱室中熟睡,被外星人当做能源来利用。在这部影片中,外星人只需要运行较小一点的计算机程序,就可以产生出微型的人工现实。如果谁想要成为功夫大师或者战斗机飞行员,只需要在计算机中插入一张CD光盘,程序就被输入了人类的大脑,一瞬间人就学会了那些复杂的技能。
环节二:讲授新课
1、 计算机中的数
(一)二进制
二进制是计算机里用到的一个计数方法。计算机是由电路组成的,而且电路只有开和关两个状态所以我们就只能用两个数来表示电路的开和关,这就产生了二进制。
(1)二进制数只用0和1两个数字,它的特点是“二进一”。
(2)书写二进制数时通常用小括号把数值部分括起来,右下角加下标2,例如(10)2、(110111)2等。
(3)二进制数的加法:从右边往左,对应位同位相加,逢二进一。
(二)十六进制数
十六进制(简写为hex或下标16)是一种基数为16的计数系统,是一种逢16进1的进位制。通常用数字0、1、2、3、4、5、6、7、8、9和字母A、B、C、D、E、F(a、b、c、d、e、f)表示,其中:A~F表示10~15,这些称作十六进制数字。
(3) 数值转换
1、十进制转二进制:除2取余,逆序排列。
牛刀小试:(29)10=( )2
(58)10=( )2
(123)10=( )2
2、 二进制转十进制:把二进制数首先写成加权系数展开式,然后按十进制加法规则求和。这种做法称为“按权相加”法。
(100101110)2 =( )10
1*2^8+0*2^7+0*2^6+1*2^5+0*2^4+1*2^3+1*2^2+1*2^1+0=302
牛刀小试:与十进制数 256 等值的二进制数是( )
A、1000000 B、10000000 C、100000000 D、1000000000
二、神秘的文字编码
教师提问:用8位的二进制数进行字符编码,最多能容纳几个字符?
学生:28=256。
教师:为了更好解决编码容量的问题,我们采用ASCII码作为西文字符编码格式,汉字可以采样国标码。
1、ASCII码
教师:5分钟时间,请对照表格,找出以下字符的ASCII码,并转换成二进制数形式,体会ASCII码编码的过程:
请五位同学在黑板上演示,其余同学自己完成计算。
教师:你们答对了吗?老师屏幕上出示的英文单词“China”,其中第一个字母是大写的,在ASCII码中区分大小写,同时有这样的大小规则“0~9<A~Z<a~z”。
2、汉字编码
文字在计算机中以代码表示,每一个西文字符和汉字都有唯一的代码。
使用十六进制编辑器Hedit打开“西岸庆云洞.txt”时,查看文字代码。
3、 图片编码
环节三:课后练习
1、十进制数37转换成二进制数是(B)
A、(100001)2 B、(100101)2 C、(101001)2 D、(110001)2
2、二进制 1001011