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二进制转换的妙趣微课题

2021-01-04   浏览数:

  
  二进制转换的妙趣微课题
  信息卢莹莹
  一、发现问题
  七年级上册计算机的工作原理一节中提到计算机二进制的转换,这些知识比较枯燥和难以理解。
  例如:01101011转十进制:
  第0位:
  1乘2的0次方=1
  1乘2的1次方=2
  0乘2的2次方=0
  1乘2的3次方=8
  0乘2的4次方=0
  1乘2的5次方=32
  1乘2的6次方=64
  0乘2的7次方=0
  然后:1+2+0+8+0+32+64+0=107.
  二进制01101011=十进制107.
  十进制转二进制:56
  学生:第0位:6乘10的0次方=6
  第1位:5乘10的1次方=50
  然后:6+50=56
  问题在哪里?
  1.学生对知识点不敢兴趣,只是模仿。
  2.课题气氛十分生硬,积极性不高。
  通过上述片段我们可以看到,学生都是模仿不变通,二转十和十进制二规则是不一样,通常课堂上学生并不是都能说出老师想要的“标准答案”,作为教师告诉我们也是不由自主的进入圈套。而且学生的积极性也不高。
  因此,我要研究的问题是:如何把枯燥的理论的知识转换成容易学习的有趣的知识。
  二、寻求策略
  创设情景,引起学生的兴趣。单纯的直接讲二进制实在不能吸引学生,反而导致学生的积极性不主动。
  面我们就来介绍一个利用二进制猜数的简单游戏。
  甲:你先想好一个整数,用不着告诉我。你只要回答我的问题,我就能猜出你想的是哪一个整数了。
  乙:我已经想好一个整数了。
  甲:是奇数还是偶数?
  乙:奇数(甲在心中记作:******1(2))。
  甲:除以2(不能被2整除时,采用带余除法,下同),商是奇数还是偶数?
  乙:奇数(甲在心中记作:****11(2))。
  甲:商再除以2呢?
  乙:偶数(甲在心中记作:***011(2))。
  甲:所得的商再除以2呢?
  乙:偶数(甲在心中记作**0011(2))。
  甲:所得的商再除以2呢?
  乙:奇数(甲在心中记作*10011(2))。
  甲:所得的商再除以2呢?
  乙:不能再除了(甲在心中记作10011(2)=19)。
  甲:这个数是19,对吗?
  乙:对的。你是怎么猜出来的呢?
  甲:……
  你一定也很好奇甲是怎么猜出来的,下面我们就来听听甲是怎么解释其中的数学原理的吧!
  甲:根据二进数与十进数互化的知识,我的第一个问题,实际上是将你的十进数化为二进数。然后,再把这个二进数化为十进数,便得到你心中想的整数了。现在,让我来具体地告诉你吧!
  你对我第一个问题的回答,实际上告诉了我二进数的第一位(2º位)数。因为奇数化为二进数,它的第一位数一定是1;而偶数,一定是0。
  同样地,你对我第二、三、四、五个问题的回答,实际上告诉了我二进数的第二、三、四、五位数。另外,由你对我第六个问题的回答,知道了这个二进数是五位二进数。这样,就不难知道你心中想的那个整数了。
  我还可以有一个更简单的办法:你第一次告诉我奇数,我心中记住1;第二次告诉我奇数,我在心中加上2(=2⊃1;),得3;第三次告诉我偶数,不变,若是奇数,就加上2⊃2;;第四次告诉我偶数,不变,若是奇数,就加上2⊃3;;第五次告诉我奇数,加上16(16=2⁴),得19。
  在猜的过程激起好奇心,认识到学习二进制的重要性。二进制的神奇会开启孩子们的探索欲望。
  三、付诸实践
  我录制微课视频来解决进制的转换的算法讲解。让学生可以多次观看。通过玩生肖游戏,学会观察、探究、思考解决问题的方法,解开游戏的奥秘,能自行编制游戏卡片通过猜生肖的游戏,在互玩、互评、互比中感受到了团队合作的力量,宣传科学,破除迷信,让学生沉浸在游戏的喜悦中。
  任务一:请给游戏卡中的对象(可为星座,亦可为其他自主对象)编码
  游戏
  对象
  语文
  数学
  英语
  政治
  历史
  地理
  生物
  物理
  化学
  十进制编码
  1
  2
  3
  4
  5
  6
  7
  8
  9
  10
  11
  12
  二进制编码
  1
  10
  11
  010
  0101
  0110
  0111
  1000
  1001
  1010
  1011
  1100
  等长二进制编码
  0001
  0010
  0011
  0010
  0101
  0110
  0111
  1000
  1001
  1010
  1011
  1100
  任务二:请根据游戏对象编码来布局游戏卡
  第一组
  物理
  化学
  第二组
  政治
  历史
  地理
  生物
  第三组
  数学
  英语
  地理
  生物
  第四组
  语文
  英语
  历史
  生物
  化学
  任务一:请给游戏卡中的对象(可为星座,亦可为其他自主对象)编码
  有的设计的猜你最喜欢的科目:语文、数学、英语、政治历史、地理、生物;有的设计是你最喜欢的颜色,有的设计的是你最喜欢的食物等。课堂上学生气氛十分活跃,都纷纷沉浸在直接设计的编码游戏当中。都跃跃欲试展示自己的游戏并并让同学们猜测。让学生将所学的知识充分利用到实际中,并能进一步的开发新的游戏,体现“自由”的思想。
  任务二:请根据游戏对象编码来布局游戏卡
  四、获得经验
  1.把知识点尽快的转换成游戏来寓教于乐,让学生游戏中来学习掌握十进制转换成二进制的运算方法,通过玩生肖游戏,学会观察、探究、思考解决问题的方法,解开游戏的奥秘,能自行编制游戏卡片
  2.突破传统的课题教学模式,把课题上的时间留给学生。通过猜生肖的游戏,在互玩、互评、互比中感受到了团队合作的力量,宣传科学,破除迷信
  3.鼓励创新,也提升游戏质量,同时也是对游戏作品的一种检验与评价,让自己的游戏作品更加的吸引体验成功的喜悦感。

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