"представление вещественных чисел в эвм"

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА УЧЕБНОГО ЗАНЯТИЯ ПО ТЕМЕ «ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ВЕЩЕСТВЕННЫХ ЧИСЕЛ В ЭВМ»

Структура плана-конспекта занятия:

Данное лекционное занятие по дисциплине «Основы архитектуры, устройство и функционирование вычислительных систем» проводится в Канском технологическом колледже со студентами групп второго курса, обучающихся по специальности 09.02.04 Информационные системы (по отраслям).

Тема занятия: «Представление вещественных чисел в ЭВМ».

Цель занятия: Выявление и закрепление знаний по теме «Представление вещественных чисел в ЭВМ»

Задачи занятия:

Образовательные:

 научить обобщать и систематизировать учебный материал по теме «Представление вещественных чисел в ЭВМ»;

 научить выбирать способы решения учебных задач по теме занятия.

Воспитательные:

 создавать условия, обеспечивающие воспитание интереса к своей будущей профессии;

 способствовать овладению необходимыми навыками самостоятельной учебной деятельности;

 воспитывать ответственное отношение к работе.

Развивающие:

 обеспечить условия для развития умений устанавливать причинно-следственные связи между основными понятиями темы;

 обеспечить условия для развития умений грамотно, четко и точно выражать свои мысли;

 развитие навыка самоконтроля, умения рационально распределять рабочее время;

 обеспечить условия для развития внимательности, наблюдательности и умений выделять главное, оценке различных процессов, явлений и фактов.

Тип занятия: урок открытия новых знаний, обретения новых умений и навыков (изучения нового материала)

Вид занятия: лекция.

Междисциплинарные связи: математика, программирование, дискретная математика.

Опорные знания: понятие системы счисления, алгоритмы перевода чисел из одной системы счисления в другую, алгоритм получения прямого, обратного и дополнительного кода числа, понятие ячейка, адрес ячейки, разряд ячейки.

Структура занятия:

1. Организация начала урока (2 минуты).

2. Актуализация знаний (15 минут).

3. Изучение нового материала (20 минут).

4. Первичная проверка знаний и самопроверка знаний (5 минут).

5. Информация о домашнем задании (1 минуты)

6. Рефлексия (2 мин.)

Перечень используемых наглядных пособий, технических средств, методических указаний, дидактических материалов:

1. Интерактивные средства обучения:

1.1. Персональный компьютер;

1.2. Смартфон, телефон с выходом в интернет;

1.3. Проектор.

2. Программные средства:

2.1. Презентационный комплекс;

2.2. Googl формы;

3. Методическое обеспечение:

3.1. Бланк «Схема»

3.2. Компьютерная лекция;

3.3. Презентация;

3.4. Рабочая тетрадь.

Ход занятия:

1. Организационный момент – 2 мин.

Добрый день, рада вас приветствовать, посмотрите в окно, какая чудесная погода, а теперь посмотрите на экран.

1. Что лишнее? (Десятиричная, двоичная, пятиричная, шестнадцатиричная)

2. Обобщить – Что это? (Система счисления, в которой величина, обозначающая цифру, не зависит от положения в числе)

3. Что пропущено – логическая цепочка? (Прямой код числа - … - Дополнительный код числа)

Как вы думаете в каком виде данные представлены в ЭВМ?

(В двоичных кодах)

В чем хранятся данные?

(В ячейках памяти и регистрах)

Для чего вам нужно знать способы представления информации в ЭВМ?

(Что бы в дальнейшем можно было выполнять отладку вычислительной системы и ее программировать)

За сегодняшнее занятие вы получите комплексную оценку (оценка за тест, блок-схему, работу в рабочей тетради).

2. Актуализация знаний – 15 мин.

А теперь перейдите по ссылке и выполните тестовое задание. На это вам отводится 4 минуты, по их истечении вам необходимо отправить результат.

Анализ выполнения тестового задания, разбор вопросов с ошибочными ответами.

Как представлены числовые данные в ЭВМ?

(Числа в ЭВМ представляются в двух форматах: с фиксированной запятой (точкой) – целые и с плавающей запятой (точкой) – дробные)

А теперь поработаем в группах, как сидите за партами, по три человека. Перед вами блок схема, в течении 5 минут заполните ее теми данными которые вы знаете.

Идёт заполнение схемы, выявление проблемной ситуации (не все понятия можно уложить в схему правильно, так как они еще не знакомы).

Проверьте правильность построения схемы, поставьте баллы в рабочую тетрадь.

Схема отображена на экране проектора и в распечатке. Обучающиеся выполняют сверку.

Действительно, мы пока не умеем представлять вещественные числа в машинном коде. Как вы думаете, какова будет цель нашего занятия?

Перейдём к рабочим тетрадям и изучению новой темы.

3. Изучение нового материала - 20 мин.

Перед вами уже знакомая схема. Что такое вещественные числа? Напишите в схеме одну или две ассоциации к понятию вещественное число и проставьте баллы.

Вещественные числа в ПК представлены в формате с плавающей точкой/запятой.

Как прийти к этому формату? Существует формула.

А=m*qp

где А – число

m – мантисса

q – основание системы счисления

p – порядок

Давайте попробуем представить вещественное число в форме с плавающей точкой/запятой сначала в десятичной системе счисления. В двоичной это делается аналогично.

139,76(10) = 139,76*100

Здесь 139,76 – мантисса

10 – основание системы счисления

0 - порядок

Справедливы и следующие равенства:

139,76*100= 13,976*101 = 1,3976*102 = 0,13976*103 1397,6*10-1 = 13976*10-2

Мы видим, что представление числа неоднозначно, отсюда и название – с плавающей точкой/запятой.

Можете ли вы сейчас ответить какое число необходимо использовать, чтобы ввести в ячейку памяти?

Для этого нужно найти нормализованную форму числа.

В нормализованной форме мантисса удовлетворяет условию: 0,1q

Какое число в предыдущем примере представлено в нормализованном виде? Поставьте баллы, если ответили верно.

А теперь, попробуем выполнить эти задания в двоичной системе счисления.

101,012 = 0,10101*1011 (нормализованный вид числа)

Здесь 0,10101 - мантисса

10 – основание системы счисления (210=102)

11 – порядок числа

Давайте решим ещё несколько примеров: 11,101; 1011,11.

Приглашение желающих к доске.

А теперь мы можем заполнить схему полностью?

Обучающиеся дополняют схему.

4. Первичное закрепление знаний и самопроверка знаний – 5 мин.

А теперь проверим как вы усвоили сегодняшний материал. Выполните самостоятельную работу, на это вам отводится 5 минут.

Проверьте правильность выполнения заданий.

Правильные ответы на экране проектора.

5. Информация о домашнем задании – 1 мин.

Домашнее задание, составить синквейн (в рабочей тетради).

6. Рефлексия – 2 мин.

Подсчитаем баллы и выставим оценки.

Обучающиеся вносят оценки в googlе форму «Оценка за занятие». Выполняется анализ оценок.

Ответьте на вопросы:

1. Что нового вы узнали?

2. Чему вы научились?

3. Где вам это пригодится в вашей профессиональной деятельности?

Литература

1. Колдаев, В. Д. Архитектура ЭВМ: учеб. пособие для СПО –М.: ИД ФОРУМ: НИЦ Инфра-М, 2016.

2. Таненбаум, Э. Архитектура компьютера : учебное пособие / Э. Таненбаум. – 5-е изд. – СПб.: Питер, 2010. – 844 с.

3. Максимов, Н. В. Архитектура ЭВМ и вычислительных систем : учебник для СПО / Н. В. Максимов, Т. Л. Партыка, И. И. Попов. - 3-е изд., перераб. и доп. - Москва. : Форум, 2010. - 511 с.

4. НОУ ИНТУИТ [Электронный ресурс]: Архитектура и организация ЭВМ: Информация.– Режим доступа: http://www.intuit.ru/studies/courses/60/60/info