1.2 数和数制(1)（教案）-《计算机原理》(电工版第五版) 同步精品课堂

《计算机原理》(电工版第五版) 教案 课 题 数和数制（1） 课 型 理论 课 时 2 授课班级 授课时间 授课教师 教材分析 内容为《计算机原理》的基础核心章节，系统阐述十进制、二进制、十六进制的定义（基数、权值）、表示方法（标记规则）及相互转换（二进制↔十进制、十六进制↔十进制）。教材采用 “定义→表示→转换” 递进结构，通过权展开式（如 123.45=1×10²+2×10¹+…）、转换规则（除 2 逆取余、乘 2 顺取整）及实例（例 1.1 - 例 1.4）强化逻辑推导。作为计算机数据表示的起点，本节为后续学习机器数编码（原码 / 补码）、指令系统（二进制操作）等内容奠定基础，培养学生 “数制转换→底层逻辑→工程应用” 的计算思维，是构建计算机硬件认知的关键环节。 学情分析 学生已掌握十进制的基本运算，但对二进制、十六进制的概念及转换规则（除 2 逆取余、乘 2 顺取整）理解较浅，易混淆不同数制的权展开式。部分学生对 “计算机为何使用二进制” 的底层逻辑（如晶体管的导通 / 截止对应 0/1）缺乏认知，对十六进制作为二进制简化工具的作用理解模糊。学习难点集中在十进制小数转二进制的 “乘 2 顺取整” 过程及十六进制与二进制的快速转换（4 位合 1 位）。需结合生活实例与竖式计算练习，帮助学生建立 “数制转换→计算机数据处理” 的关联认知，突破抽象规则的应用瓶颈。 学习目标 知识目标： 1. 了解微型计算机中常用数制（十进制、二进制、十六进制）的特点及表示方法 技能目标： 1. 掌握各种数制间数的相互转换方法 2. 理解二进制数的算术和逻辑运算规则 情感目标： 强化职业道德认知，在职业规划中坚守行业伦理，主动承担社会责任与公民义务。 学习重难点 重点： 1. 十进制、二进制和十六进制的概念、特点及表示形式 2. 不同数制间的转换方法 3. 二进制数的运算规则 难点： 1. 十进制小数转换为二进制和十六进制小数的方法 2. 二进制数运算中进位和借位的处理 教学方法 案例分析、讲授法、小组讨论法 课前准备 1.查找相应网站资料，课堂演示使用。 2.学生课前预习。 教学媒体 电子课件、多媒体视频 教学过程 教学环节 教师活动设计 学生活动设计 设计意图 活动一： 创设情境 生成问题 【课程导入】 我们在日常生活中习惯使用十进制数，然而计算机内部却是以二进制形式进行算术运算和逻辑操作的。那么计算机是如何将我们输入的十进制数字和符号命令转换为二进制进行处理，又如何把结果还原为十进制显示出来的呢？这就涉及到数制和数制间的转换。接下来，让我们一起学习微型计算机中常用的数制和相关运算。 【新知识传授】 · 数和数制 (1) 概述 所有计算机以二进制形式进行运算和处理，微型计算机需将用户输入的十进制内容转换为二进制，处理后再还原为十进制显示。 · 数制，又称 “计数制”，是人类在长期生产生活中形成的、利用特定符号计数的科学方法，其核心作用是 “规范数值的表示形式，方便计算与交流”。 · 日常生活：普遍使用十进制（如年龄、身高、金额），因人类双手有 10 根手指，早期计数习惯与此相关； · 微型计算机领域：核心使用二进制，辅助使用十六进制 —— 二进制适配硬件特性，十六进制则用于简化二进制的书写与阅读（如将 8 位二进制简化为 2 位十六进制）。 2.引导学生带着问题去课本寻找答案，明确本节课的学习内容。 3.展示本讲学习目标。 1. 接收并查看本节课堂任务书。 2. 了解学习目标，带着目标进行学习。 3. 观察生活中常见的多媒体信息形式，思考其背后的技术支撑。 4. 针对教师给出的问题，初步发表个人见解。 5. 目标明确：跟随教师引导，明确本节课学习目标。 1.以提问的方式导入课程，让学生带着问题有针对性的进行学习。 2.通过任务实施，调动学生积极性。 活动二： 调动思维 探究新知 【新知识传授】 · 各种数制及其表示方法 (1) 十进制 (2) 二进制 (3) 十六进制 (4) 数制对照表 2. 教师操作演示 3. 引导学生带着问题去课本寻找答案，明确本节课的学习内容。 1. 阅读探究：阅读课本相关内容，探究多媒体技术的产生背景。 2. 概念理解：理解多媒体、多媒体技术和多媒体系统的定义，并尝试用自己的话复述。 3. 要点记录：记录多媒体技术强调的要点，加深理解。 1. 了解学生现有知识储备。 2. 巩固练习。 活动三： 调动思维 探究新知 【新知识传授】 · 各种数制间数的相互转换 (1) 二进制与十进制转换 · 二进制转十进制 按权展开相加，也可 4 位一组按十进制权展开相加。 例如：11010.01B = 1×2⁴ + 1×2³ + 1×2¹ + 1×2⁻² = 26.25 ，或 11010.01B = 1A.4H = 1×16¹ + 10×16⁰ + 4×16⁻¹ = 26.25 。 · 十进制转二进制 整数用 “除 2 逆取余法”，小数用 “乘 2 顺取整法”。 · 示例 (2) 十六进制与十进制转换 · 十六进制转十进制 与二进制转十进制一致，需先将十六进制中的 A-F 转换为十进制 10-15，再按 “位权（16 的位数次方）” 计算每一位的十进制值，最后求和。如 3FEAH = 3×16³ + 15×16² + 14×16¹ + 10×16⁰ = 16362 。 · 十进制转十六进制 整数与小数分开处理，整数用 “除 2 逆取余法”，小数用 “乘 2 顺取整法”。 · 示例 2. 教师操作演示 3. 引导学生带着问题去课本寻找答案，明确本节课的学习内容。 1. 应用列举 2. 影响分析 3. 创新思考 1. 引导学生主动思考，发散思维，参与课堂。 2. 培养学生发现问题，解决问题的能力。 3. 了解相关知识。 4. 辩论形式让学生参与并归纳总结。 活动四： 巩固练习 素质提升 【随堂检测】 1　 微型计算机常用的三种数制是什么？请分别简述它们的数码、基数和进位规则。 2　 数制的标记方法有哪两种？ 3　 请分别用两种方法标记二进制数 1101 和十六进制数 A3。 4　 将二进制数 1011.101B 转换为十进制数，写出具体计算过程。 5　 十进制整数转二进制整数和十进制小数转二进制小数分别采用什么方法？ 6　 请将十进制数 25.625 分别转换为二进制数和十六进制数，写出关键转换步骤。 【分组讨论】 假设某图片文件的一段二进制数据为 “1101011010011100”，将其转换为十六进制后会得到什么结果？对比转换前后的字符长度，说明十六进制在“简化数据显示”上的优势。 1. 答案交流 2. 话题讨论 3. 效率分析 4. 挑战探讨 5. 总结汇报 知识检测与巩固 课堂小结 作业布置 课堂小结 作业布置 复习本节课内容，预习下节课内容。 板书设计 1. 数和数制 2. 各种数制及其表示方法 3. 各种数制间数的相互转换 教学反思 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $