二進制教學課件
二進制是計算技術(shù)中廣泛采用的一種數(shù)制。二進制數(shù)據(jù)是用0和1兩個數(shù)碼來表示的數(shù)。它的基數(shù)為2，進位規(guī)則是“逢二進一”，借位規(guī)則是“借一當二”，由18世紀德國數(shù)理哲學大師萊布尼茲發(fā)現(xiàn)。
教學內(nèi)容：
蘇教版四年級上冊教材第93頁的“你知道嗎”。
除了十進制計數(shù)法，人類還發(fā)明了其他的計數(shù)法，如二進制計數(shù)法。二進制計數(shù)法在計數(shù)時是“滿二進一”，因此只要用0和1這兩個數(shù)字來計數(shù)。
二進制怎樣計數(shù)？為什么計算機要用二進制處理信息？條形碼與二進制有什么關系？去看看《十萬個為什么》或上網(wǎng)查一查，把你了解到的知識講給同學聽。
教學目標：
1．初步掌握“滿二進一”的計數(shù)方法，了解二進制的特點。
2．在探索二進制計數(shù)法的過程中，理解二進制的位值原理，掌握簡單二進制與十進制數(shù)互化的方法。
3．了解二進制在生活中的應用，感受數(shù)學的價值。
教學過程：
一、活動設疑，引入新知
1．觀看動畫，回顧十進制。
計數(shù)器是按照滿十進一的方法進行計數(shù)的，這種計數(shù)方法，人們把它稱為——十進制計數(shù)法。
2．撥珠活動，制造沖突。
在計數(shù)器上撥數(shù)，你會嗎？老師這兒有一個計數(shù)器（學生不知每個檔上只有一個珠子），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？在這樣的計數(shù)器上能表示2嗎？
思考：如果是滿十進一的話，這個計數(shù)器上確實不能撥出２，但如果不是滿十進一，而是滿二進一的話，就可以表示了。
3．揭示課題。
�。娔X演示：滿二進一）
像這樣按照滿二進一來進行計數(shù)的方法，人們把它叫做二進制計數(shù)法，今天這節(jié)課老師就和大家一起認識二進制（板書課題）
[設計意圖：認識二進制，十進制是一個重要的基礎。因此，課始借助多媒體演示滿十進一，回顧十進制計數(shù)法，為學生運用遷移規(guī)律認識二進制做好準備。同時，通過讓學生在特制的計數(shù)器上撥出2，制造認知沖突，激了學生的探究欲望和學習興趣。]
二、借助學具，自主探究
1．師生一起撥3、4。
如果還是滿二進一，你能在計數(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。
�。娔X演示：從1撥到4）
2．學生獨立撥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？老師給每個人準備了一個這樣的計數(shù)器，大家來試一試，
（學生活動后匯報）
3．探究二進制的位值原理。
你能撥出更大的數(shù)嗎？邊撥邊思考，怎么才能撥得又對又快，撥好后把你的想法跟同桌交流一下。
（學生匯報）
思考：如果我們知道每個檔上的珠子代表多少的話，撥起來會快一些？那這個計數(shù)器每一檔上的珠子代表幾呢？
�。娔X依次出示每個數(shù)位的位值）
總結(jié)：知道每個檔上的珠子代表多少，我們表示一個數(shù)簡單多了。
[設計意圖：動手操作，建立豐富的表象是學生認識二進制的重要途徑。這里設計了三個層次撥數(shù)的活動，第一層次，師生共撥3和4，通過多媒體的演示，深化學生對滿二進一的理解；第二個層次，學生獨立撥5、6、7、8。積累更多感性認識；第三個層次，讓學生在操作中思考，怎樣才能撥得又快又準。這樣由扶到放的設計，讓學生的探究活動變得更有成效。使二進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：我們把兩個計數(shù)器接起來就可以了。
師：兩個計數(shù)器接起來，我們就可以表示32，如果把三個計數(shù)器接起來呢，四個呢？——我們就可以表示出更大的數(shù)。
[設計意圖：這里的撥數(shù)一方面深化了學生對位值原理的理解，另一方面，通過撥不出32這樣一個矛盾，讓學生感受合作學習的必要，同時認識到二進制只要數(shù)位足夠也能向十進制那樣表示所有的數(shù)。]
5．認識二進制的寫法和讀法。
師：如果計數(shù)器有一個珠子，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生在寫數(shù)后匯報）
師：為了跟十進制區(qū)別，我們需要在這數(shù)的右下方加個括號寫下2。這就表示這些是二進制的數(shù)。
師：這些數(shù)該怎么讀呢？二進制的讀法比較簡單，從左往右，依次讀，直接讀數(shù)字。我們一起來讀一讀。
6．二進制數(shù)的特點。
師：認識了這么多二進制的數(shù)，現(xiàn)在我們來看看這些二進制的數(shù)，跟十進制數(shù)相比有什么特點？
生1：它只有二個數(shù)字，就是1和0。
生2：它的計數(shù)方法是滿二進一。
生3：它的數(shù)位比較多，用的數(shù)字少。
師：看來這個二進制還真的很特別，很神奇。生活中你見過二進制嗎？
[設計意圖：通過與十進制對比，認識二進制用的數(shù)字少（只需要0和1兩個數(shù)字）但數(shù)位多的特點，形成學生對二進制的理性認識。]
三、鞏固應用、提升情感
1．太極八卦。
出示：
師：這上面有二進制嗎？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藏著二進制。你感覺怎么樣？
生：咱們國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，并且咱們中國還被稱為二進制的故鄉(xiāng)。
2．二進制手表。
師：不僅古老的太極圖有二進制的身影，在現(xiàn)代一些物品中，我們也能看到二進制。
出示下圖：你能看出現(xiàn)在手表上的時間嗎？
3．應用介紹。
師：其實，二進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：二進制在電報、盲文、條形碼、計算機等方面的廣泛應用）
師：聽了這段話以后，你知道了什么？有什么感想？
4．二進制運算。
師：最 后 老師還帶來一個問題，下面的算式對嗎？
�。保保剑保�，１００－１＝１１
師：看到這個算式，你又想到了什么？
生：二進制的數(shù)也可以進行計算。
師：是啊，二進制也可以進行計算，二進制的計算是怎樣的呢？這個問題我們以后再學習，有興趣的同學課后可以去研究。
[設計意圖：練計的設計，一方面讓學生進行簡單的二進制到十進制的轉(zhuǎn)化以及二進制的計算等基本的練習；一方面，通過古老的八卦與現(xiàn)代的鐘表以及二進制在現(xiàn)代科技生活中的廣泛運用，老師試圖為學生打開一扇門，透過這扇門，讓學生看到數(shù)學世界穿躍時空的神奇與博大，感受到數(shù)學的力量，感受到數(shù)學學習的恒久魅力。]
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