Урок по информатике "Двоичная система счисления" (9 класс)

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа № 51 г. Пензы

Урок информатики

9 класс

Иванова Наталья Петровна,

учитель информатики

Цель урока: формирование новых знаний, умений и навыков по теме «Двоичная система счисления».

Задачи урока:

обучающие: познакомить учащихся с двоичной системой счисления, правилами перевода целых чисел из десятичной системы в двоичную систему и обратно, правилами выполнения арифметических операций с двоичными числами (сложение и умножение);

развивающие: развитие логического мышления, памяти, внимания.

воспитательные: воспитание навыков работы в группах, воспитание чувства товарищества, ответственности за совместную работу; воспитание информационной культуры учащихся.

Тип урока: урок изучения и закрепления новых знаний.

Планируемые результаты:

личностные: понимание роли фундаментальных знаний как основы современных информационных технологий,

метапредметные: умение анализировать любую позиционную систему счисления как знаковую систему, планирование деятельности: определение последовательности промежуточных целей с учётом конечного результата, составление плана и последовательности действий; контроль в форме сличения результата действия с заданным эталоном;

предметные: навыки перевода целых десятичных чисел в двоичную систему счисления и двоичных чисел в десятичную систему счисления; умения выполнения операций сложения и умножения над двоичными числами.

Оборудование: проектор, интерактивная доска, презентация «Двоичная система счисления», файл «Тест_2СС».

Список литературы и Интернет-ресурсов:

1. Информатика и ИКТ: Учебник для 9 класса / Л. Л. Босова, А.Ю. Босова. –М.: БИНОМ. Лаборатория знаний.

2. Информатика и ИКТ: рабочая тетрадь для 9 класса / Л. Л. Босова, А.Ю. Босова. –М.: БИНОМ. Лаборатория знаний

3. Анимации «Сложение и вычитание многоразрядных двоичных чисел» , «Умножение и деление двоичных чисел» (sc.edu.ru);

4. Физкультминутка (http://videouroki.net/look/superfizmin/righttd/index.html)

5. Рисунки (http://www.forum.nedug.ru/threads/765031#.U6rTa7HRSgp, http://ru.clipartlogo.com/premium/author/285580_2.html)

6. Ермолаева И. А. Шаблон презентации «Информатика»

7. Сообщение ученика: http://www.zavuch.info/uploads/methodlib/2013/12/5/metodicheskaya-razrabotka-uroka-9-kl-inforomatika-dvoichnaya-s-s-.doc

План урока

1. Организационный момент.

2. Актуализация знаний.

3. Изучение нового материала, первичное закрепление.

4. Физкультминутка.

5. Закрепление изученного материала.

6. Домашнее задание. Подведение итогов урока.

Ход урока:

1. Организационный момент.

Задача: подготовить учащихся к работе на уроке.

Показатели выполнения: готовность класса к уроку, быстрое включение учащихся в деловой ритм.

Мотивация: учитель сообщает план урока, а также говорит о том, что за правильно выполненные задания учащиеся получают - дополнительные баллы, которые позволят получить более высокую оценку за урок.

1. Актуализация знаний.

Задача: подготовить учащихся к активному и сознательному усвоению нового материала, организовать и направить к цели познавательную деятельность учащихся.

Показатели выполнения: активность познавательной деятельности на последующих этапах урока, эффективность восприятия и осмысления нового материала, понимание учащимися значимости изучаемого материала.

Мотивация учащихся: получить ответ на вопрос для разрешения возникшей ситуации.

Сообщение ученика:

От того, какая система счисления будет использоваться в ЭВМ, зависят: скорость вычислений, емкость памяти, сложность алгоритмов выполнения арифметических операций.

Для физического представления чисел необходимы элементы, способные находиться в одном из нескольких устойчивых состояний. Число этих состояний должно быть равно основанию принятой системы счисления. Каждое состояние будет представлять соответствующую цифру из алфавита данной системы счисления.

С точки зрения технической реализации использование системы, состоящей из двух элементов для кодирования информации оказалось намного более простым, чем применение других способов. Потому, что в технике легче иметь дело с большим количеством простых элементов, чем с небольшим числом сложных.

Нам приходится постоянно сталкиваться с устройством, которое может находится только в двух устойчивых состояниях: включено/выключено, т.е. выключатель. А вот придумать выключатель, который мог бы устойчиво и быстро переключаться в любое из 10 состояний, оказалось невозможным. Создание электронных элементов, имеющих много устойчивых состояний, затруднено. В результате ряда неудачных попыток разработчики пришли к выводу о невозможности построения компьютера на основе десятичной системы счисления. Арифмометр и другие механические устройства имеют существенный недостаток - низкое быстродействие.

Наиболее простыми с точки зрения технической реализации являются так называемые двухпозиционные элементы, способные находиться в одном из двух устойчивых состояний, например:

• электромагнитное реле замкнуто или разомкнуто;

• ферромагнитная поверхность намагничена или размагничена;

• магнитный сердечник намагничен в одном направлении или в противоположном;

• транзисторный ключ находится в проводящем состоянии или в запертом

Что бы яснее представлять эти два состояния, принято считать эти значения как два возможных устойчивых состояния электронного элемента:

0 – отсутствие электрического сигнала;

1 – наличие электрического сигнала.

С помощью двух цифр 0 и 1 можно закодировать любое сообщение.

1. Изучение нового материала:

Задача: обеспечение восприятия, осмысления и первичного запоминания знаний.

Показатели выполнения: правильность выполнения заданий на последующих этапах, активные действия учащихся.

Первичное закрепление

Изучение нового материала.

Деятельность учителя: Демонстрация слайдов «Перевод целых чисел из десятичной системы в двоичную». Слайды со звуковым сопровождением и последовательным появлением записей.

Деятельность обучающихся: Воспринимают информацию, сообщаемую учителем. Задают вопросы.

Первичное закрепление

Изучение нового материала.

Первичное закрепление

1. Физкультминутка (демонстрируется анимация с сайта http://videouroki.net)

2. Закрепление изученного материала.

Далее учащиеся выполняют тест по изученному материалу на компьютерах. В тесте проверяются ответы учащихся, и выводится набранное количество баллов.

1. Переведите число 1000110₂ в десятичную систему счисления

2. Переведите число 139₁₀ в двоичную систему счисления.

3. Выполните сложение двоичных чисел 11010+1011.

4. Выполните умножение двоичных чисел 11011*11.

5. Выберите наименьшее число

1. Подведение итогов.

Выставление оценок за урок (учитываются дополнительные баллы и баллы за тест)

Домашнее задание

1 уровень) ДЗ: §1.1 (п.2, 6), РТ № 21, 23, 29, 30 (3-й пример).

2 уровень) составить загадки, рассказы с числами в двоичной системе счисления, рисунки.

Рефлексия:

Ребята по кругу высказываются одним предложением, выбирая начало фразы из

сегодня я узнал…

было интересно…

было трудно…

я выполнял задания…

я понял, что…

теперь я могу…

я приобрел…

я научился…

у меня получилось …

я смог…

я попробую…

урок дал мне для жизни…

мне захотелось…

Двоичная система счисления (9 класс)

Иванова Наталья Петровна, учитель информатики

МБОУ СОШ № 51 г. Пензы

Миром правят числа, все в мире есть ЧИСЛО»

Пифагор

Продолжите фразу

Система счисления – это …

В жизни мы используем … систему счисления.

Ее алфавит …, правила записи чисел …

Эта система счисления является позиционной, потому что …

Любое десятичное число можно представить в развернутой форме.

10289 10 =

Может ли такое быть?

Ей было тысяча сто лет, Она в сто первый класс ходила, В портфеле по сто книг носила – Все это правда, а не бред. Когда, пыля десятком ног, Она шагала по дороге, За ней всегда бежал щенок С одним хвостом, зато стоногий. Она ловила каждый звук Своими десятью ушами, И десять загорелых рук Портфель и поводок держали. И десять темно-синих глаз Рассматривали мир привычно, Но станет все совсем обычным, Когда поймете наш рассказ.

А.Н. Стариков

10010011100111

1001111001111

100111100111

100111100111

числа

рисунок

звуки

текст

В каком виде хранится информация в памяти компьютера?

Двоичная система счисления

Перевод целых чисел

из двоичной системы в десятичную

=1* 10000 +8* 1000 +5* 100 +4* 10 + 3* 1

18543 10

4 3 2 1 0

18543 10 = 1* 10 4 + 8* 10 3 + 5* 10 2 +4* 10 1 +3* 10 0

Перевод целых чисел

из двоичной системы в десятичную

0

2

3

4

1

= 1* 2 4

+ 0* 2 3

+ 1* 2 1

10111 2

+ 1* 2 0

+ 1* 2 2

10111 2 = 1* 16 + 0* 8 + 1* 4 + 1* 2 + 1* 1 = 23 10

10111 2

= 23 10

Перевод целых чисел

из двоичной системы в десятичную

• Над каждой цифрой числа справа налево записать по порядку степени двойки, начиная с нулевой.
• Записать число в развернутой форме, т.е. представить в виде суммы произведений степеней двойки на соответствующие цифры числа.
• Вычислить значение полученного выражения.
• Записать десятичное число.

0

4

3

2

1

10111 2

= 1* 2 4

+ 0* 2 3

+ 1* 2 1

+ 1* 2 0

+ 1* 2 2

10111 2 = 1* 16 + 0* 8 + 1* 4 + 1* 2 + 1* 1 = 23 10

10111 2 = 23 10

Вычислите десятичные эквиваленты

двоичных чисел (РТ № 9, с 5)

Двоичное число

Десятичное число

111 2

1010 2

11011 2

101101 2

Может ли такое быть?

Ей было 1100 лет, Она в 101 класс ходила, В портфеле по 100 книг носила – Все это правда, а не бред. Когда, пыля десятком ног, Она шагала по дороге, За ней всегда бежал щенок С одним хвостом, зато 100ногий. Она ловила каждый звук Своими 10 ушами, И 10 загорелых рук Портфель и поводок держали. И 10 темно-синих глаз Рассматривали мир привычно, Но станет все совсем обычным, Когда поймете наш рассказ.

А.Н. Стариков

Перевод целых чисел

из десятичной системы в двоичную

265 10

= 256 + 8 + 1

265 10 = 1 *2 8 + 1 *2 3 + 1 *2 0

1

1

1

2 8

2 7

2 6

2 5

2 4

2 3

2 2

2 1

2 0

0

0

0

0

1

1

1

0

0

265 10 = 100001001 2

Перевод целых чисел

из десятичной системы в двоичную

Способ 1. Метод разностей

1. Представить десятичное число в виде суммы десятичных чисел, являющихся степенями двойки.

2. Записать двоичное число: записать коэффициенты при соответствующих степенях 2 (отсутствующие степени 2 заменяются нулем).

265 10

= 256 + 8 + 1

265 10 = 1 *2 8 + 1 *2 3 + 1 *2 0

2 8

2 7

2 6

2 5

2 4

2 3

2 2

2 1

2 0

0

0

0

0

1

1

1

0

0

265 10 = 100001001 2

Перевод целых чисел

из десятичной системы в двоичную

: 2

: 2

: 2

: 2

: 2

: 2

: 2

: 2

: 2

16

132

265

Число, частное

Остаток

33

66

8

2

0

1

4

1

1

0

0

1

0

0

0

0

0

0

1

1

1

0

0

0

0

0

1 2

0

1

0

0

0

0

1

265 10 =

Перевод целых чисел

из десятичной системы в двоичную

Способ 2. Последовательное деление

1. Разделить число на основание новой системы (2) и запомнить остаток.

2. Полученное частное разделить на основание новой системы (2) и запомнить остаток и т.д.

3. Прекратить деление, когда частное станет равным нулю.

4. Записать все остатки от деления, начиная с последнего.

: 2

: 2

: 2

: 2

: 2

: 2

: 2

: 2

: 2

16

265

132

Число, частное

Остаток

1

0

0

1

0

0

0

0

1

33

66

8

2

1

0

4

0

1 2

0

1

0

0

265 10 =

1

0

0

Переведите числа из десятичной системы в двоичную (РТ № 20, с 11)

74

74 10 =

121

121 10 =

2014

2014 10 =

В классе 1111 2 девочек и 1010 2 мальчиков.

У каждого ученика по 11 2 книг.

1) Сколько учеников в классе?

2) Сколько всего книг принесли ученики?

Ответы запишите в исходной системе счисления.

Сложение и умножение

двоичных чисел

Правила сложения:

0+0=0

1+0=1

0+1=1

1+1= 1 0

(единица переносится

в более старший разряд)

Правила умножения:

0 · 0 = 0

1 · 0 = 0

0 · 1 = 0

1 · 1 = 1

Примеры

Примеры

В классе 1111 2 девочек и 1010 2 мальчиков.

У каждого ученика по 11 2 книг.

1) Сколько учеников в классе?

2) Сколько всего книг принесли ученики?

Ответы запишите в исходной системе счисления.

Физкультминутка

Постройте на координатной плоскости рисунок (РТ № 17, с 7)

20

15

10

5

0

10

5

15

20

Дешифруйте графическое изображение

(РТ № 22, с 11)

Десятичный код

Двоичный код

239

169

173

182

218

171

169

239

Выполните арифметические операции в двоичной системе и составьте слово.

1) 110101 2 +11001 2

2) 101101 2 +1101 2

• 101010 2 (И)
• 10010 2 (Е)
• 1000110 2 (У)
• 111010 2 (О)
• нет правильного ответа (А)

• 111010 2 (К)
• 1001110 2 (П)
• 110110 2 (Р)
• 101010 2 (Л)
• нет правильного ответа (М)

Заполните пропуски.

4)

3)

1

0

1

1

0

1

1

1

0

1

1

1

1

1

0

1

0

1

1

1

• 1 1 0 (Е)
• 0 1 0 (О)
• 0 0 1 (И)
• 1 1 1 (Ю)
• нет правильного ответа (Я)

• 0 01 00 (С)
• 1 10 11 (Б)
• 1 01 01 (Т)
• 0 11 10 (Ц)
• нет правильного ответа (Д)

Выполните арифметические операции в двоичной системе и составьте слово.

(РТ № 30, с 16)

1

0

1

0

0

1

1

1

0

1

1

1

1

• 11101 (Н)
• 100001 (С)
• 10001 (Ч)
• 111001 (В)
• нет правильного ответа (Ф)

• 101101 (Р)
• 1110 (А)
• 11011 (Ш)
• 111001 (М)
• нет правильного ответа (О)

1

слово

6

2

4

3

5

5

2

6

Продолжи предложение

• сегодня я узнал…
• было интересно…
• было трудно…
• я выполнял задания…
• я понял, что…
• теперь я могу…
• я приобрел…
• я научился…
• у меня получилось …
• я смог…
• я попробую…
• урок дал мне для жизни…
• мне захотелось…

Заголовок слайда

Автор данного шаблона презентации:

Ермолаева Ирина Алексеевна

учитель информатики и математики

МОУ «Павловская сош»

с.Павловск

Алтайский край