1.2 微型计算机运算基础 1.2.1 二进制数的运算方法 电子计算机具有强大的运算能力，它可以进行两种运算：算术运算和逻辑运算。1．二进制数的算术运算 二进制数的算术运算包括：加、减、乘、除四则运算，下面分别予以介绍。（1）二进制数的加法 根据“逢二进一”规则，二进制数加法的法则为： 0＋0＝0 0＋1＝1＋0＝1 1＋1＝0 （进位为1） 1＋1＋1＝1 （进位为1） 例如：1110和1011相加过程如下： （2）二进制数的减法
根据“借一有二”的规则，二进制数减法的法则为： 0－0＝0 1－1＝0 1－0＝1 0－1＝1 （借位为1） 例如：1101减去1011的过程如下： （3）二进制数的乘法 二进制数乘法过程可仿照十进制数乘法进行。但由于二进制数只有0或1两种可能的乘数位，导致二进制乘法更为简单。二进制数乘法的法则为： 0×0＝0 0×1＝1×0＝0 1×1＝1 例如：1001和1010相乘的过程如下：
由低位到高位，用乘数的每一位去乘被乘数，若乘数的某一位为1，则该次部分积为被乘数；若乘数的某一位为0，则该次部分积为0。某次部分积的最低位必须和本位乘数对齐，所有部分积相加的结果则为相乘得到的乘积。 （4）二进制数的除法 二进制数除法与十进制数除法很类似。可先从被除数的最高位开始，将被除数（或中间余数）与除数相比较，若被除数（或中间余数）大于除数，则用被除数（或中间余数）减去除数，商为1，并得相减之后的中间余数，否则商为0。再将被除数的下一位移下补充到中间余数的末位，重复以上过程，就可得到所要求的各位商数和最终的余数。 例如：100110÷110的过程如下：
二进制与十进制的转换教案 【教学目的与要求】 1、熟悉数制的概念； 2、掌握位权表示法； 3、熟练掌握二进制与十进制之间的转换方法。 【课时安排】1课时。 【教学重点与难点】 1、难点：位权表示法十进制转化为二进制 2、重点：二、十进制间相互转换 【教学过程】（以下教师的语言、活动简称“师”，学生的活动简称“生”） （一）新课导入 生：加减乘除 师：对，我们最开始学习的就是十以内的加法，之后是两位数的加法，在两位数加法的学习中，老师是不是经常会说，要注意逢十进一？也就是我们平常说的别忘了进位。 （PPT展示）像这样按进位的原则进行记数的方法叫做进位记数制。“进位记数制”简称为“数制”或“进制”。我们平时用的最多的就是十进制了 那么，大家再想一下，还有没有其他的进制呢？比如：小时、分钟、秒之间是怎么换算的？生：1小时=60分钟1分钟=60秒 师：那我们平时会不会说我做这件事用了90分钟呢？不是吧，我们一般会说，用了一个半小时，也就是说：逢60进一，这就是60进制。 （PPT展示）由此可以推断出：每一种数制的进位都遵循一个规则，那就是——逢N进1。这里的N叫做基数。所谓“基数”就是数制中表示数值所需要的数字字符的总数，比如，十进制中用0——9来表示数值，一共有10个不同的字符，那么，10就是十进制的基数，表示逢十进一。 师：下面我们再引入一个新概念——“位权”，什么是位权呢？（PPT展示）大家看一一这个十进制数：1111.111，这7个1是不是完全一样的呢？有什么不同呢？第一个1表示1000，第二个1表示100，……
那么，这个“若干次”是多少呢？有没有什么规定呢？大家观察一下这个例子，以小数点为界，整数部分自右向左，依次是基数的0次、1次、2次、3次幂。小数部分，自左向右，分别是基数的-1次、-2次、-3次幂。 大家再看一下：2856.42这个十进制数，它的值是怎么算出来的呢？ 这就叫做按权相加法。也就是让每一位上的数字字符乘以它所代表的权。那么，这种方法有什么用呢？这就是本节课的重点内容。 （二）数制转换 大家都知道，计算机运算时采用的是二进制，但人们在使用计算机解决实际问题时通常使用十进制，这就有一个十进制向二进制转换或由二进制向十进制转换的过程。 也就是说，在使用计算机进行数据处理时首先必须把输入的十进制数转换成计算机所能接受的二进制数；计算机在运行结束后，再把二进制数转换为人们所习惯的十进制数输出。这种将数由一种数制转换成另一种数制称为数制间的转换。 二进制的特点：只有二个不同的数字符号：0和1；逢二进1 1)二进制转十进制
教学设计：《二进制与计算机》 一、教材分析 本内容选自广州市教育局教学研究室2013年新编的《信息技术》初中第一册第一章《信息与信息技术》中第3节《计算机的基本工作原理》中的第二小节。二进制是计算机工作的基本形式，也是计算机理论知识中的最基本的原理，对于信息技术的学习及了解计算机的工作原理具有不可忽视的奠基作用。原教材以一小节的篇幅介绍二进制，只解答了计算机为什么要采用二进制，语焉不详，内容也相对抽象不易理解，难以引起学生的兴趣和重视。有鉴于此，笔者单独以一课时的时间介绍这一相关知识。 二、教学对象分析 本课教学对象为初一的学生。初一的学生活泼好动，但其逻辑思维能力和抽象思维能力相对较弱，对于二进制的工作原理不一定能够直观地理解，所以，笔者在教学设计中，以活动为主线，环环相扣，让学生在游戏中不断体悟二进制的妙用。 三、教学目标 （一）知识与技能：学会二进制数与十进制数之间的转化，认识计算机表示字符的原理，认识计算机描述图片的原理。 （二）过程与方法：通过模拟活动体会到计算机对字符的表示方法，通过设计图形编码了解计算机对图像的表示方法。 （三）情感态度价值观：学会相互之间的合作和沟通，了解二进制原理在计算机中和生活中的应用，激发其创新思考的乐趣。 四、重点难点分析 教学重点：二进制与十进制的转换 教学难点：二进制对字符的表示 五、教学手段 讲授法、游戏法 教学环节 教学活动 设计意图教师活动学生活动 导入展示4张牌，第一张牌上有1个点，第二张 牌上有2个点，第三张牌上有4个点，第4 张牌上有8个点，让学生观察规律，说出第 5张牌有多少个点？其规律是什么？ (第i张牌的点数是2i-1 ) 观察牌，总结 规律 题目简单有 趣，能够在短 时间内吸引学 生的注意力。 而且每张牌的 点数隐含着二 进制位数的 权，为正式介 绍二进制做好 铺垫。
二进制的教学设计 [教学目标] 1、认知目标 （1）掌握进位制概念； （2）理解进制的本质； （3）掌握十进制和二进制的相互转换； （4）了解计算机所采用的数制及计算机采用二进制数的原因。 2、技能目标 掌握二进制数和十进制数转换以及运算规则。 3、能力目标 对学生思维能力进行拓展，激发他们探索计算机奥秘的欲望。 [教学重点] （1）进制的本质组成 （2）十进制与二进制间的相互转换 [难点] （1）进制的本质组成 （2）十进制与二进制间的相互转换 [教学方法] 讲授法举例法 [授课地点] 普通教室 [教学过程] 一、引入新课 对计算机稍微了解的同学就知道计算机中使用的进位制是二进制，那什么是二进制，它跟我们数学上使用的十进制有什么联系。这节课准备给大家补充点二进制的知识，这跟数学关系很密切，请同学务必认真听课。 二、切入课堂内容 1、什么是进位制 提出问题：什么是进位制？最常见的进位制是什么？ 学生普遍回答是十进制。 教师继续提问：那十进制为什么叫十进制？引起学生的思考。(部分经过思考的学生回答是约定的) 教师提醒学生一起回忆幼儿园开始学习算术的情景。 当是我们是从最简单的个位数相加学起，比如2+3=？，当时我们会数手指，2个手指+3个手指等于5个
手指，答案为5。 那4+6呢？4个手指+6个手指等于10个手指，10个手指刚好够用。 那6+9呢？当时我们就困惑了。记得当时老师是告诉我们把6拆成1+5，9+1=10，这时老师跟我们约定用一个脚趾表示10，另外用5个手指表示5。这样通过脚趾，我们就成功解决了两个数相加超过10的问题。教师提问：那当时我们为什么要约定10呢，为什么用9或11？引起学生思考。(部分经过思考的学生回答为了方便运算) 教师提问：除此之外还有哪些常见的进位制？请举例说明。拓展学生的思维。 有学生回答60进制(时分秒的换算)，360进制(1周=360度)，二进制等等。 教师和学生一起归纳进位制的概念，学生和老师形成共识： 进位制是人们为了计数和运算方便而约定的记数系统。 2、什么是十进制？ 教师提出问题：大家学习了十几年十进制，我们了解十进制吗？所谓的十进制，它是如何构成的？ 引起学生思考。 十进制由三个部分构成： (1)由0、1、2、3、4、5、6、7、8、9十个数码组成； (2)进位方法，逢十进一；(基数为10) (3)采用位权表示法，即一个数码在不同位置上所代表的值不同。 引入基数和位权的概念 一种进制就规定了一组固定的数字，数字的个数就是这种类制的基数，如十进制规定了，0，1，2…9共10个数字，则十进制的基数就为10。 位权是一个比较新的概念，通过简单的例子介绍什么是位权。 比如：数码3，在个位上表示为3，在十位表示为30，在百位表示为300，在千位表示为3000。 3333=3000+300+30+3=3*103+3*102+3*101+3*100 这里个(100)、十(101)、百(102),称为位权，位权的大小是以基数为底，数码所在位置序号为指数的整数次幂。 教师提出问题：其它进位制的数又是如何的呢？引入二进制。 3、什么是二进制？ 从生活最常用的十进制入手，讲解基数和位权的概念，学生理解后，引入二进制数的概念，在对二进制数进行介绍时，会把学生带入到一个全新的数字领域。 (1)二进制的表示方法(同样由三部分组成)
二进制运算法则 莱布尼兹也是第一个认识到二进制记数法重要性的人，并系统地提出了二进制数的运算法则。二进制 对200多年后计算机的发展产生了深远的影响。他于1716年发表了《论中国的哲学》一文，专门讨论 八卦与二进制，指出二进制与八卦有共同之处。 目录 德国著名的数学家和哲学家莱布尼兹，对帕斯卡的加法机很感兴趣。于是，莱布 尼兹也开始了对计算机的研究。 编辑本段 研究过程 1672年1月，莱布尼兹搞出了一个木制的机器模型，向英国皇家学会会员们做了 演示。但这个模型只能说明原理，不能正常运行。此后，为了加快研制计算机的进程，莱布尼兹在巴黎定居4年。在巴黎，他与一位著名钟表匠奥利韦合作。他只需对奥利 韦作一些简单的说明，实际的制造工作就全部由这位钟表匠独自去完成。1974年，最 后定型的那台机器，就是由奥利韦一人装配而成的。莱布尼兹的这台乘法机长约1米，宽30厘米，高25厘米。它由不动的计数器和可动的定位机构两部分组成。整个机器 由一套齿轮系统来传动，它的重要部件是阶梯形轴，便于实现简单的乘除运算。 莱布尼兹设计的样机，先后在巴黎，伦敦展出。由于他在计算设备上的出色成就，被选为英国皇家学会会员。1700年，他被选为巴黎科学院院士。 莱布尼兹在法国定居时，同在华的传教士白晋有密切联系。白晋曾为康熙皇帝讲 过数学课，他对中国的易经很感兴趣，曾在1701年寄给莱布尼兹两张易经图，其中一 张就是有名的“伏羲六十四卦方位圆图”。莱布尼兹惊奇地发现，这六十四卦正好与64 个二进制数相对应。莱布尼兹认为中国的八卦是世界上最早的二进制记数法。为此，
莱布尼兹非常向往和崇尚中国的古代文明，他把自己研制的乘法机的复制品赠送给中 国皇帝康熙，以表达他对中国的敬意。 编辑本段 法则 二进制的运算算术运算二进制的加法：0+0=0，0+1=1 ，1+0=1， 1+1=10(向高位 进位)；即7=111 10=1010 3=11 二进制的减法：0-0=0，0-1=1(向高位借位) 1-0=1，1-1=0 (模二加运算或异或运 算) ； 二进制的乘法：0 * 0 = 00 * 1 = 0，1 * 0 = 0，1 * 1 = 1 二进制的除法：0÷0 = 0，0÷1 = 0，1÷0 = 0 (无意义)，1÷1 = 1 ； 逻辑运算二进制的或运算：遇1得1 二进制的与运算：遇0得0 二进制的非运算：各位取反。 编辑本段 二进制与其他进制的转换 首先我们得了解一个概念，叫“权”。“权”就是进制的基底的n次幂。如二进制的 权就是（2）*n了，十进制的权就是（10）*n，看到十进制我们就很自然的想到科学 计算法中的（10）*n，对吧？有了权这个定义之后，我们就可以随便把一个进制的数 转化成另一个进制的数了。日常生活中，由于电脑的字节，汉字西文的字节的原因， 二进制最常见的转换是八进制，十六进制，三十二进制，当然还有十进制。 二进制转换成十进制的原则是：基数乘以权，然后相加，简化运算时可以把数位 数是0的项不写出来，（因为0乘以其他不为0的数都是0）。小数部分也一样，但精确度较少。 二进制与八进制的转换：采用“三位一并法”（是以小数点为中心向左右两边以每 三位分组，不足的补上0）这样就可以轻松的进行转换。 二进制与十六进制的转换：采用的是“四位一并法”，就如二进制与八进制的转换 一样。
二进制与计算机教学设 计 集团标准化小组：[VVOPPT-JOPP28-JPPTL98-LOPPNN]
教学设计：《二进制与计算机》 教材分析 本内容选自广州市教育局教学研究室2013年新编的《信息技术》初中第一册第一章《信息与信息技术》中第3节《计算机的基本工作原理》中的第二小节。二进制是计算机工作的基本形式，也是计算机理论知识中的最基本的原理，对于信息技术的学习及了解计算机的工作原理具有不可忽视的奠基作用。原教材以一小节的篇幅介绍二进制，只解答了计算机为什么要采用二进制，语焉不详，内容也相对抽象不易理解，难以引起学生的兴趣和重视。有鉴于此，笔者单独以一课时的时间介绍这一相关知识。 教学对象分析 本课教学对象为初一的学生。初一的学生活泼好动，但其逻辑思维能力和抽象思维能力相对较弱，对于二进制的工作原理不一定能够直观地理解，所以，笔者在教学设计中，以活动为主线，环环相扣，让学生在游戏中不断体悟二进制的妙用。 教学目标 （一）知识与技能：学会二进制数与十进制数之间的转化，认识计算机表示字符的原理，认识计算机描述图片的原理。 （二）过程与方法：通过模拟活动体会到计算机对字符的表示方法，通过设计图形编码了解计算机对图像的表示方法。 （三）情感态度价值观：学会相互之间的合作和沟通，了解二进制原理在计算机中和生活中的应用，激发其创新思考的乐趣。 重点难点分析 教学重点：二进制与十进制的转换 教学难点：二进制对字符的表示 教学手段 讲授法、游戏法
笔者在设计这节课的时候，曾经反复思考，按照计算思维的理论，应该怎样将计算机的理论知识变成普适的知识。计算机的发明和不断改进，以及层出不尽的应用，都凝聚了前辈的智慧，不少伟大的数学家、计算机科学家在为其添砖加瓦，不妨说计算机是人类智慧的伟大结晶。但我们在教授信息技术课程，或者说计算机理论知识时，更多只停留在应用层面，或者只讲解现成的构架，没有将发明过程中的艰难问题提出来，没有将计算机科学家如何柳暗花明巧妙化解难题的智慧表现出来。因此，信息技术教育才会沦为一种工具的教育，缺乏灵性和活力。 笔者在设计本教案之前，也曾按照教材结构上过一节课，试想，将计算机工作原理浓缩一节课，但学生接触到的只是几个概念，对真正的原理并无深刻认识。而且，因为概念的抽象性，学生兴趣不高，更不能积极思考。于是，笔者借鉴《不插电的计算机科学》一书，单独抽离其中的一个知识点，结合初一学生的认知水平，设计成半游戏型的教学方式。虽然讲的是二进制，但又不单是计算机的二进制。比如用蜡烛的点亮表示岁数，用手指的伸缩表示二进制，用灯光的亮灭传递信息，用其它各种信息表示二进制，如眨眼皮，如发两个音调的声音，二进制存储图像的原理在生活中的应用，不仅可以用来辅助画画、十字绣、打印传真等等，这些例子，都是希望我们所学的知识不仅仅是计算机世界的，更多是生活中的，是一种思维的体现，而不仅仅是知识。 本节课的课堂效果很好。原本以为在二进制与十进制的转换环节学生的接受会较困难，实践证明，学生的反应很快，并且能很快找到规律。笔者在实验班和平行班都进行了实验，实验班的同学接受能力较快，教学进度很从容，平行班的教学进度相对有点赶，但学生的兴趣都很高昂，表现也很活跃，甚至不少学生下课后还主动过来表述他们对二进制的理解。 不足之处，课堂节奏比较紧凑，有些活动环节未能充分开展。
二进制和十进制转换教案 姓名分数家长评议 冒险 英格：“如果你完全不冒险去做，其实是冒了更多的险。” 再平凡的人们都有他独特的理想，再困顿的生活都有他光采的价值，不需要羡慕功成名遂的人，他们年少也曾经不知所措，你想从他们身上获得秘诀，他只会老实告诉你：“放手去实现你的理想！” 有两个年轻人，去求助一位老人，他们问着相同的问题：“我有许多的理想和抱负，总是笨手笨脚，不知道何时才能实现。” 老人只给他们一人一颗种子，细心的交代着：“这是一颗神奇的种子，谁能够妥善的把它保存下来，就能够实现你的理想。” 几年后，老人碰到了这两个年轻人，顺道问起种子的情况。 第一个年轻人，谨慎的拿着锦盒，缓缓地掀开里头的棉布，对着老人说：“我把种子收藏在锦盒里，时时刻刻都将它妥善的保存着。” 老人示意的点着头，接着第二个年轻人，汗流浃背的指着那座山丘：“您看，我把这颗神奇种子，埋在土里灌溉施肥，现在整座山丘都长满了果树，每一棵果树都结满了果实。” 老人关切垂爱的说着：“孩子们，我给的并不是什么神奇的种子，不过是一般的种子而已，如果只是守着它，永远不会有结果，只有用汗水灌溉，才能有丰硕的成果。” 不晓得谁说的，人类因为有梦想而显得伟大，也因为有了梦想而产生不凡。我倒觉得可以这么修改，生命因为有了理想而呈现伟大，生活因为有了实践而变得不凡。有了理想可以让你产生伟大的抱负，有了实践可以让你变得楚楚不凡。 如果种子有了神奇的力量，没有接触土壤，没有灌溉耕耘，没有精心栽培，最多也不过是一颗普通种子，一点也神奇不起来。 你想写出的话是。 【运河通道1】进制 基数：基数是指一种进制中组成的基本数字，也就是不能再进行拆分的数字。二进制是0和1；八进制是0-7；十进制是0-9；十六进制是0-9+A-F（大小写均可）。也可以这样简单记忆，假设是n进制的话，基数就是【0，n-1】的数字，基数的个数和进制值相同，二进制有两个基数，十进制有十个基数，依次类推。 运算规则：运算规则就是进位或错位规则。例如对于二进制来说，该规则是“满二进一，借一当二”；对于十进制来说，该规则是“满十进一，借一当十”。其他进制也是这样。 【关键词】你想说什么？ 【运河通道2】二进制 二进制以2为基数，只用0和1两个数字表示数，逢2进一。 二进制与遵循十进制数遵循一样的运算规则，但显得比十进制更简单。例如：
第11章逻辑代数初步 11.1 二进制及其转换 【教学目标】 l、了解二进制的含义； 2、会进行二进制与十进制之间的相互转换； 【教学重点】 掌握二进制的含义 【教学难点】 会进行二进制与十进制之间的相互转换 【教学方法】 这节课主要采用探究教学和讲授法结合的教学方法，运用二进制的含义，会进行二进制与十进制之间的相互转换，使学生容易理解，同时结合习题让学生加深对逻辑运算的理解。 【教学过程】 环节教学内容设计意图 回顾旧知1、了解散点图的概念，能说出变量相关关系的含义； 2、能根据给出的回归直线方程系数公式建立回归直线方程； 3、会用科学计算器求回归系数。 教师提出问题， 学生回顾旧知识，做 出解答，教师讲解。 通过回顾旧知，唤起 学生对旧知识的回 顾，为学习新知识做 好铺垫。 导入1、十进制的基数是？进位规则是？ 2、二进制的基数是？每个数位上的数码个数是？数码分别是？ 进位规则是？ 我们目前所接触的数都是十进制，它是用0、1、2、3、4、5、 6、7、8、9这十个数码符号来表示的，今天我们来学习另一种 常见的表示数的方法——二进制 教师提出问 题．学生回顾逻辑运 算的规则和真值表的 知识，概括、认识逻 辑运算律，符合职校 学生的认知能力． 新课 相关概念： 1.十进制：用0、1、2、3、4、5、6、7、8、9这十个数码符号 放到相应的位置来表示数的一种方法。如56365 介绍法
2.数位：数码符号在数中的位置 3.基数：每个数位上可以使用的数码符号的个数。十进制的每 一个数位都可以用十个数码符号。 4.位权数：每个数位所代表的数。十进制的进位规则为“逢10 进位1”，位权数如下： 位置 整数部分小数点第三位第二位第一位起点 位权数100 10 1 新课 二进制的概念及十进制、二进制的意义： 十进制的意义：各个十位的数码与其位权数的乘积和。例如： 1 2 3 410 5 10 6 10 3 10 6 10 5 56365? + ? + ? + ? + ? = 二进制：用0、1这两个数码符号表示数的一种方法。例如110101 位置 整数部分小数点 第三位第二位第一位起点 位权数 4 2 1 二进制的意义：各个十位的数码与其位权数的乘积和。例如 1 2 3 4 52 1 2 2 1 2 2 1 2 1 110101? + ? + ? + ? + ? + ? = 二进制与十进制的相互转化： 1.二进制化成十进制 __________ __________ __________ ) 111001101 ( _______ __________ __________ ) 1010110 ( 2 2 = = 2.十进制化成二进制 ______ __________ ) 125 ( __ __________ ) 79 ( 10 10 = = 讲述法 举例说明 启发 观察 引导 学生练习 教师巡视 知识拓展问题解决 例1 写出下列各数的按权展开式 __________ __________ __________ ) 111001101 ( _______ __________ __________ ) 1010110 ( 2 2 = = 例2 将下列二进制数转换成十进制数 引导学生小组 合作交流。
《数字电路与逻辑设计》 教 案 试讲教师：孙发贵 工作单位：北京化工大学北方学院
教学内容与过程 （一）讲解新课 在数字电路中，0和1既可以表示逻辑状态，又可表示数量的大小。当表示数量时，可以进行算术运算。 与十进制数的算术运算相比 1：运算的规则类似； 2：进位和借位规则不同（逢二进一，借一当二） 特点：加、减、乘、除全部可以用相加和移位这两种操作实现。——简化了电路结构所以数字电路中普遍采用二进制算数运算。 一、无符号二进制数的算术运算： 1、二进制数加法： 运算规则：0+0=0，0+1=1，1+1=10（向高位进一）—逢二进一 例：计算二进制数1010和0101的和。 2、二进制数减法： 运算规则：0-0=0，1-1=0，1-0=1， 0-1=11（向高位借一）—借一当二 例：计算二进制数1010和0101的差。 注意：在无符号减法运算中无法表示负数，所以，被减数必须大于减数。 3、二进制数乘法： 由左移被乘数与加法运算构成。 例：计算二进制数1010和0101的积。
4、二进制数除法： 由右移被除数与减法运算构成。 例：计算二进制数1010和111之商。 二、带符号二进制数的减法运算： 二进制数的正、负号也是用0/1表示的。 最高位为符号位（0为正，1为负） 例如： +89 = （0 1011001） -89 = （1 1011001） 在数字电路中，为简化电路常将减法运算变为加法运算。故引入原码、反码、补码的概念。 1、原码、反码、补码： 1) 原码：自然二进制码01101=(13)D 2) 反码：原码取反10010=(18)D N反=(2n–1)–N原，其中n为二进制数的位数 3) 补码：N补=2n-N原=N反+1 01101=(13)D 10010=(13)反 (13)补：(25-13) D=(19)D=10010+1=10011=(19)D 2、二进制数的补码表示: 补码或反码的最高位为符号位，正数为0，负数为1。 当二进制数为正数时，其补码、反码与原码相同。 当二进制数为负数时，将原码的数值位逐位求反，然后在最低位加1得到补码。 X1 = 85 = +1010101 [X1]原= [X1]反=[X1]补=01010101 X2 = -85 = -1010101 [X2]原= 11010101
教学目标 通过对二进制数的学习，使学生掌握计算机中信息表示的方法，从而对信息的数字化有所认识。鼓励学生在学习中要善于发现，善于钻研，力争为计算机的发展作出自己的贡献。 教学内容 什么是二进制、十进制 为什么计算机要采用二进制表示信息二进制与十进制之间的转换 教学重点与难点 为什么计算机要采用二进制表示信息 二进制与十进制之间的转换 教学方法 讲授，练习法 教学准备 计算机，投影，教案 教学过程 一、数制 （一）数制的概念师：同学们，大家回想一下，我们最早学习的数字与运算法则是什么？ 生：0、1、2——9 的数字，法则是加法 师：对，我们最开始学习的就是十以内的加法，之后是两位数的加法，在两位数加法的学习中，老师是不是经常会说，要注意逢十进一？也就是我们平常说的别忘了进位。像这样按进位的原则进行记数的方法叫做进
位记数制。“进位记数制”简称为“数制”或“进制”。我们平时用的最多的就是十进制了，那么，大家想一下，还有没有其他的进制呢？比如说，小时、分钟、秒之间是怎么换算的？ 生：一小时等于60分钟，一分钟等于60秒。 师：那我们平时会不会说我做这件事情用了130分钟呢？我们一般会说，我花了两个小时零10分钟，也就是说逢六十进一，这就是60进制。由此也可以推断出，每一种数制的进位都遵循一个规则，那就是一一逢N进1。 由此可以总结数制的概念就是：数制是用一组固定的数字和一套统一的规则来表示数目的方法。 （二）数制特点 1、使用一组固定的数字表示数值的大小； 如：十进制的表示数字是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9。 2、统一的规则：逢N进一； 如：十进制逢十进一。 （三）数制的要素：基数和位权。 这里的N叫做基数。所谓“基数”就是指各种进位计数制中允许 选用基本数码的个数，比如，十进制中用0――9来表示数值，一共有10个不同的字符，那么，10就是十进制的基数，表示逢十进一。 则二进制的基数为二。 什么是位权？
二进制及其转换 [教学目标] 1、认知目标 （1）掌握进位制概念； （2）理解进制的本质； （3）掌握十进制和二进制的相互转换； （4）了解计算机所采用的数制及计算机采用二进制数的原因。 2、技能目标 掌握二进制数和十进制数转换以及运算规则。 3、能力目标 对学生思维能力进行拓展，激发他们探索计算机奥秘的欲望。 [教学重点] （1）进制的本质组成 （2）十进制与二进制间的相互转换 [难点] （1）进制的本质组成 （2）十进制与二进制间的相互转换 [教学方法] 讲授法举例法 [授课地点] 普通教室，不用多媒体 [教学过程] 一、引入新课 对计算机稍微了解的同学就知道计算机中使用的进位制是二进制，那什么是二进制，它跟我们数学上使用的十进制有什么联系。这节课准备给大家补充点二进制的知识，这跟数学关系很密切，请同学务必认真听课。 二、切入课堂内容 1、什么是进位制 提出问题：什么是进位制？最常见的进位制是什么？ 学生普遍回答是十进制。 教师继续提问：那十进制为什么叫十进制？引起学生的思考。(部分经过思考的学生回答是约定的) 教师提醒学生一起回忆幼儿园开始学习算术的情景。 当是我们是从最简单的个位数相加学起，比如2+3=？，当时我们会数手指，2个手指+3个手指等于5个
手指，答案为5。 那4+6呢？4个手指+6个手指等于10个手指，10个手指刚好够用。 那6+9呢？当时我们就困惑了。记得当时老师是告诉我们把6拆成1+5，9+1=10，这时老师跟我们约定用一个脚趾表示10，另外用5个手指表示5。这样通过脚趾，我们就成功解决了两个数相加超过10的问题。 教师提问：那当时我们为什么要约定10呢，为什么用9或11？引起学生思考。(部分经过思考的学生回答为了方便运算) 教师提问：除此之外还有哪些常见的进位制？请举例说明。拓展学生的思维。 有学生回答60进制(时分秒的换算)，360进制(1周=360度)，二进制等等。 教师和学生一起归纳进位制的概念，学生和老师形成共识： 进位制是人们为了计数和运算方便而约定的记数系统。 2、什么是十进制？ 教师提出问题：大家学习了十几年十进制，我们了解十进制吗？所谓的十进制，它是如何构成的？ 引起学生思考。 十进制由三个部分构成： (1)由0、1、2、3、4、5、6、7、8、9十个数码组成； (2)进位方法，逢十进一；(基数为10) (3)采用位权表示法，即一个数码在不同位置上所代表的值不同。 引入基数和位权的概念 一种进制就规定了一组固定的数字，数字的个数就是这种类制的基数，如十进制规定了，0，1，2…9共10个数字，则十进制的基数就为10。 位权是一个比较新的概念，通过简单的例子介绍什么是位权。 比如：数码3，在个位上表示为3，在十位表示为30，在百位表示为300，在千位表示为3000。 3333=3000+300+30+3=3*103+3*102+3*101+3*100 这里个(100)、十(101)、百(102),称为位权，位权的大小是以基数为底，数码所在位置序号为指数的整数次幂。 教师提出问题：其它进位制的数又是如何的呢？引入二进制。 3、什么是二进制？ 从生活最常用的十进制入手，讲解基数和位权的概念，学生理解后，引入二进制数的概念，在对二进制数进行介绍时，会把学生带入到一个全新的数字领域。 (1)二进制的表示方法(同样由三部分组成) ①由0、1两个数码来描述。如11001，记为11001(2)或者(11001)2 ②进位方法，逢二进一；(基数为2) ③位权大小为2-n ．．．、2-1、20、21、22．．．2n 比如 01234(2)2 12020212111001?+?+?+?+?=
10进制数转换为2进制数 给你一个十进制，比如：6，如果将它转换成二进制数呢？ 10进制数转换成二进制数，这是一个连续除2的过程： 把要转换的数，除以2，得到商和余数， 将商继续除以2，直到商为0。最后将所有余数倒序排列，得到数就是转换结果。 听起来有些糊涂？我们结合例子来说明。比如要转换6为二进制数。 “把要转换的数，除以2，得到商和余数”。 那么： 要转换的数是6， 6 ÷ 2，得到商是3，余数是0。（不要告诉我你不会计算6÷3！） “将商继续除以2,直到商为0……” 现在商是3，还不是0，所以继续除以2。 那就： 3 ÷ 2, 得到商是1,余数是1。 “将商继续除以2，直到商为0……” 现在商是1，还不是0，所以继续除以2。 那就： 1 ÷ 2, 得到商是0，余数是1（拿笔纸算一下，1÷2是不是商0余1!） “将商继续除以2，直到商为0……最后将所有余数倒序排列” 好极！现在商已经是0。 我们三次计算依次得到余数分别是：0、1、1，将所有余数倒序排列，那就是：110了！6转换成二进制，结果是110。 把上面的一段改成用表格来表示，则为：
（在计算机中，÷用 / 来表示） 如果是在考试时，我们要画这样表还是有点费时间，所更常见的换算过程是使用下图的连除： （图：1） 请大家对照图，表，及文字说明，并且自已拿笔计算一遍如何将6转换为二进制数。 说了半天，我们的转换结果对吗？二进制数110是6吗？你已经学会如何将二进制数转换成10进制数了，所以请算一下110换成10进制是否就是6。 二进制数转换为十进制数 二进制数第0位的权值是2的0次方，第1位的权值是2的1次方…… 所以，设有一个二进制数：0110 0100，转换为10进制为： 下面是竖式： 0110 0100 换算成十进制 第0位 0 * 20 = 0 第1位 0 * 21 = 0 第2位 1 * 22 = 4 第3位 0 * 23 = 0
一、二进制数与十进制数间的转换方法 1、正整数的十进制转换二进制： 要点：除二取余，倒序排列 解释：将一个十进制数除以二，得到的商再除以二，依此类推直到商等于一或零时为止，倒 取将除得的余数，即换算为二进制数的结果 例如把52换算成二进制数，计算结果如图： 52除以2得到的余数依次为：0、0、1、0、1、1，倒序排列，所以52对应的二进制数就是 110100。 由于计算机内部表示数的字节单位都是定长的，以2的幂次展开，或者8位，或者16位， 或者32位....。 于是，一个二进制数用计算机表示时，位数不足2的幂次时，高位上要补足若干个0。本文 都以8位为例。那么： (52)10=(00110100)2 2、负整数转换为二进制 要点：取反加一 解释：将该负整数对应的正整数先转换成二进制，然后对其“取补”，再对取补后的结果加1 即可
例如要把-52换算成二进制： 1.先取得52的二进制：00110100 2.对所得到的二进制数取反：11001011 3.将取反后的数值加一即可：11001100 即：(-52)10=(11001100)2 3、小数转换为二进制 要点：乘二取整，正序排列 解释：对被转换的小数乘以2，取其整数部分(0或1)作为二进制小数部分，取其小数部分，再乘以2，又取其整数部分作为二进制小数部分，然后取小数部分，再乘以2，直到小数部分为0或者已经去到了足够位数。每次取的整数部分，按先后次序排列，就构成了二进制小 数的序列 例如把0.2转换为二进制，转换过程如图： 0.2乘以2，取整后小数部分再乘以2，运算4次后得到的整数部分依次为0、0、1、1，结 果又变成了0.2， 若果0.2再乘以2后会循环刚开始的4次运算，所以0.2转换二进制后将是0011的循环，即： (0.2)10=(0.0011 0011 0011 .....)2 循环的书写方法为在循环序列的第一位和最后一位分别加一个点标注
二进制数的四则运算 专题训练
二进制数的四则运算专题训练 知识梳理： 二进制数的四则运算法则： 加法法则： 0+0=0；0+1=1；1+0=1；1+1=10； 减法法则： 0×0=0； 0×1=0； 1×0=0； 1×1=1； 例题精讲： 1、加法运算： 1+1=10，本位记0，向高位进1. 2、减法运算： 被减数不够减，向高位借1。1当2，2-1=1。 3、乘法运算： 4、除法运算：
计算后要养成验算的习惯，二进制数四则运算的验算方法与十进制数相同： 加法验算时，用和减去其中的一个加数，它们的差应该等于另一个加数。 减法验算时，用差与减数相加，它们的和应该等于被减数。 乘法验算时，用积除以其中的一个因数，它们的商应该等于另一个因数。 除法验算时，用商乘以除数，乘积应该等于被除数；也可以用被除数除以商，看这时的商是否等于除数。 专题特训： 1、计算下面二进制数的加减法。 ①110+101②11010+10111 ③1001001+101110④10011-1111 ⑤11000-10001⑥1001001-10110 2、计算下面二进制数的乘除法。 ①110×101②1111×111 ③1110×1011④101101÷1001 ⑤100000÷100⑥1000110÷1010 3、计算下面二进制数的四则混合运算。 ①（11011）2+（10110）2×（110）2÷（1011）2 ②（10111）2×（1110）2+（110110）2÷（1001）2 4、计算下面二进制加法，你能发现什么？ （11）2+（11）2= （101）2+（101）2= （1110）2+（1110）2= （1111）2+（1111）2= 5、计算下列二进制乘法，你发现了什么？ （10）2×（101）2= （101）2×（1001）2= （1101）2×（10001）2= （11010）2×（100001）2=
二进制 [教学目标] 1、认知目标 （1）掌握进位制概念； （2）理解进制的本质； （3）掌握十进制和二进制的相互转换； （4）了解计算机所采用的数制及计算机采用二进制数的原因。 2、技能目标 掌握二进制数和十进制数转换以及运算规则。 3、能力目标 对学生思维能力进行拓展，激发他们探索计算机奥秘的欲望。 [教学重点] （1）进制的本质组成 （2）十进制与二进制间的相互转换 [难点] （1）进制的本质组成 （2）十进制与二进制间的相互转换 [教学方法] 讲授法举例法 [授课地点] 普通教室，不用多媒体 [教学过程] 一、引入新课 对计算机稍微了解的同学就知道计算机中使用的进位制是二进制，那什么是二进制，它跟我们数学上使用的十进制有什么联系。这节课准备给大家补充点二进制的知识，这跟数学关系很密切，请同学务必认真听课。 二、切入课堂内容
提出问题：什么是进位制？最常见的进位制是什么？ 学生普遍回答是十进制。 教师继续提问：那十进制为什么叫十进制？引起学生的思考。(部分经过思考的学生回答是约定的) 教师提醒学生一起回忆幼儿园开始学习算术的情景。 当是我们是从最简单的个位数相加学起，比如2+3=？，当时我们会数手指，2个手指+3个手指等于5个手指，答案为5。 那4+6呢？4个手指+6个手指等于10个手指，10个手指刚好够用。 那6+9呢？当时我们就困惑了。记得当时老师是告诉我们把6拆成1+5，9+1=10，这时老师跟我们约定用一个脚趾表示10，另外用5个手指表示5。这样通过脚趾，我们就成功解决了两个数相加超过10的问题。教师提问：那当时我们为什么要约定10呢，为什么用9或11？引起学生思考。(部分经过思考的学生回答为了方便运算) 教师提问：除此之外还有哪些常见的进位制？请举例说明。拓展学生的思维。 有学生回答60进制(时分秒的换算)，360进制(1周=360度)，二进制等等。 教师和学生一起归纳进位制的概念，学生和老师形成共识： 进位制是人们为了计数和运算方便而约定的记数系统。 2、什么是十进制？ 教师提出问题：大家学习了十几年十进制，我们了解十进制吗？所谓的十进制，它是如何构成的？ 引起学生思考。 十进制由三个部分构成： (1)由0、1、2、3、4、5、6、7、8、9十个数码组成； (2)进位方法，逢十进一；(基数为10) (3)采用位权表示法，即一个数码在不同位置上所代表的值不同。 引入基数和位权的概念 一种进制就规定了一组固定的数字，数字的个数就是这种类制的基数，如十进制规定了，0，1，2…9共10个数字，则十进制的基数就为10。 位权是一个比较新的概念，通过简单的例子介绍什么是位权。 比如：数码3，在个位上表示为3，在十位表示为30，在百位表示为300，在千位表示为3000。 3333=3000+300+30+3=3*103+3*102+3*101+3*100 这里个(100)、十(101)、百(102),称为位权，位权的大小是以基数为底，数码所在位置序号为指数的整数次幂。
《游戏二进制》 教 学 设 计 课题名称：游戏二进制 所属课程：《计算机应用基础》所属专业：计算机应用专业 任教班级：计算机高职1601班授课课时：1课时 任课教师：
《游戏二进制》教学设计 【教学目标】 知识目标： 1.理解数制的含义，知道计算机常用数制。 2.掌握二进制、八进制、十进制、十六进制数的表示方法。 3.能进行十进制与二进制之间的转换。 能力目标： 1.培养学生逻辑运算能力。 2.通过“猜生肖”游戏，逐步揭开游戏的奥秘，培养学生分析问题、解决问题以及独立思考问题的能力。 3.培养学生自主使用各种学习资源以及网络软件的能力。 情感目标： 1. 通过练习数制转换，让学生体验成功，提高学生自信心。 2.利用小组竞赛、导学案、列表检测，反思与探究等方法进行合作和探究式的学习，培养协作意识，养成良好的学习习惯，寻找合适有效的学习方法。【教材分析】 教材选用江苏教育出版社的《计算机应用基础》第2版，马成荣主编。教材着重培养学生的能力，以提高学生计算机应用能力和信息素养为宗旨。本节内容为《学习领域一：令人惊奇的小机器——计算机基础知识简介》中的第三个项目。【学情分析】 学生只学习了“计算机基础”中的“拆装计算机”和“操作系统”，对计算机硬件和操作系统有了一个基础的认识，计算机数制的概念还没有形成。学生对动手操作有很大的兴趣，但是对于数制转换这种逻辑运算存在一定的畏难心理。【设计理念】 本次课的设计理念是“混合学习模式”，让学生在“猜生肖”的游戏项目中学会数制的表示方法以及数制的转换方法。玩中学，玩中思，着重将枯燥的的逻辑运算变得生动有趣，做到“以玩促学”。 在教学过程中采用多种学习模式，即“混合学习模式”来适应不同的教学环节。课前利用“蓝墨云班课”平台发放“猜生肖”游戏软件，让学生试玩该游戏
计算机与二进制 一、基本说明 1模块：初中信息技术基础 2年级：七年级 3所用教材版本：河南科学技术出版社 4所属的章节：第一单元第一节 5学时数： 15分钟（多媒体教室授课） 二、教学设计 1、教学目标： 知识与技能目标：理解数制的基本概念；了解二进制的基本特征；知道计算机采用二进制的原因；了解计算机与二进制的关系。 操作技能目标：在探索“计算机为什么要采用二进制”问题的过程中，学习比较研究的方法。 情感目标：通过丰富的活动体验二进制对计算机工作的优势，体验二进制所蕴涵的技术思想、技术哲学。培养学生独立思考和探究性学习的能力，协作学习的能力。 2、内容分析：“二进制”数的概念解析是计算机基础教学中的一个重点、难点。但很多老师在教学时容易将这节课上成“二进制与十进制转换”的数学课，学生无法理解的同时，更加畏惧这个内容。因此，这节课应从文化角度教出二进制的丰富多彩，二进制对思维方式培养的作用，二进制的意境。 3、学情分析：学生刚刚从小学升入初一，多数学生对于二进制还很陌生，对于计算机内部工作机制没有很清楚的认识。在认知能力方面，初一的学生对于事物本质规律的探究能力还处于逐步增长之中，如果要让他们对“二进制对于计算机的意义”有所体验，也绝非是教师的简要陈述就能实现的。 4、设计思路：计算机为什么要采用二进制？”是本节课的核心问题，然而鉴于这个问题背后所涉及的二进制对于计算机内部工作的特殊意义在学生来说并不“简单”，所以这自然也成为了本课教学的难点。通过以上分析，在本课教学中，围绕“计算机为什么要采用二进制？”这个问题的产生、认识的过程设计是本课教学设计中的关键，精心设计富有启发性的认识活动，期望学生在亲身实践的活动过程中去体验、认识二进制与计算机的特殊关系，并进一步体悟二进制所蕴涵的技术思想、哲学思想（提出周易八卦系统及其与二进制的发明者之间的故事）。在本课教学中还突出以“比较”作为探究活动的主线，一方面是因为这种方法很适合对本课核心问题的研究，另一方面也期望学生在探究活动中对这种基本的研究思想有所领略。 三、教学过程 教学环节教师活动学生活动 对学生学习过程 的观察和考查及 设计意图 创设情 境问题引入教师：在黑板上写上“10” 1、回答这个数字 是多少？ 这个导入比较容 易激发学生兴 趣，能让学生很 快进入信息技术 的课堂氛围。 新授：投影：1、学生思考并从学生熟悉的十