Представление числовой информации с помощью систем счисления

Разделы: Информатика


Тема: Представление числовой информации с помощью систем счисления

Цели урока:

обучающая

  • обобщить и систематизировать понятие кодирования информации;
  • обеспечить усвоение учащимися понятия системы счисления;
  • дать представление о позиционной и непозиционной системах счисления;
  • сформировать понимание основ систем счисления.

развивающая

  • развитие аналитического мышления – формирование умения выделять существенные признаки и свойства;
  • развитие аналитико-синтезирующего мышления – умений классифицировать факты, делать обобщающие выводы.

воспитательная

  • воспитание мотивов учения, положительного отношения к знаниям.

Тип урока

  • урок изучения нового учебного материала.

Вид урока

  • урок-беседа.

Метод обучения

  • диалогический метод.

Изучаемые вопросы

  1. Система счисления.
  2. Римская непозиционная система счисления.
  3. Позиционные системы счисления.
  4. Развёрнутая форма записи числа.

Наглядные пособия и технические средства обучения

  1. Компьютеры.
  2. Мультимедиа проектор.

План-конспект урока.

План урока Действия учителя Действия ученика
Оргмомент Здравствуйте, ребята, садитесь. Кто сегодня отсутствует?  
Проверка д/з

3-4 мин

По домашнему заданию есть вопросы?

Если вопросов нет, тогда скажите, пожалуйста (а теперь ответьте, пожалуйста, на следующие вопросы):

1. Что называют информацией?

2. Что такое бит и байт?

3. Какие языки называются естественными? Привести примеры.

4. Какие языки называются формальными? Привести примеры.

5. Что такое алфавит?

6. Что такое грамматика?

7. Что такое синтаксис?

8. Как осуществляется представление информации?

9. Что называется кодированием?

10. Что называется декодированием? Привести пример.

11. Чем различаются естественные и формальные языки?

12. Какие знаки мы используем для записи чисел и как они называются?

13. Какие способы записи чисел вы можете назвать?

Отвечают на вопросы.
Актуализация знаний

3-4 мин

Сегодня мы познакомимся с основами кодирования числовой информации.

- Что такое кодирование?

- (Процесс преобразования из одной системы знаков в другую называют кодированием).

- (Кодирование это представление информации в какой-либо принятой системе условных знаков).

- Сегодня мы разбираем что?

- (Кодирование числовой информации).

- Эта проблема появилась с тех пор, как человеку стало не хватать пальцев рук, чтобы считать.

- Поможет нам в этом разобраться небольшая презентация. Будьте очень внимательны и старайтесь всё запомнить. Откройте тетради и приготовьте ручки. В ходе презентации я буду задавать вам вопросы, а выводы, примеры и определения мы будем записывать в тетрадь.

- Итак, внимание, запишите дату и тему урока.

Отвечают на вопросы учителя. Готовят тетради и ручки. Записывают дату и тему урока.
Объяснение нового материала

18-20 мин

Начинается демонстрация презентации  
2 слайд

<Рисунок1>

- С древнейших времён перед людьми стояла проблема обозначения (кодирования) числовой информации.

- Числом обозначали некоторые реальные объекты, свойства которых были одинаковы.

Слушают объяснения учителя.
3 слайд

<Рисунок2>

- Когда мы что-то считаем или пересчитываем, мы как бы обезличиваем предметы, т.е. подразумеваем, что их свойства одинаковы. Но самым главным свойством числа является наличие объекта, т.е. единица и его отсутствие, т.е. ноль. Слушают.
4 слайд

<Рисунок3>

- Маленькие дети показывают свой возраст на пальцах. Лётчик сбил самолёт, ему за это рисуют звёздочку, Робинзон Крузо считал дни зарубками.

- Первые системы счисления были единичными. Про ноль не думали совсем – и очень плохо.

- Давайте подумаем, что же это такое системы счисления?

- Раз счисления, значит система вычисления или счёта – нет.

- Это запись чисел? Да! Но мы не можем писать так, как нам вздумается - нас должны понимать другие люди. Поэтому необходимо ещё использовать и правила.

Слушают. Отвечают.
5 слайд

<Рисунок4>

Запишите в тетрадь: система счисления – это запись чисел по определённым правилам с помощью цифр.

- Скажите, пожалуйста, что такое цифра? (Это алфавит чисел, набор символов, с помощью которых мы кодируем числа. Цифры – числовой алфавит)

Записывают. Отвечают на вопрос.
6 слайд

<Рисунок5>

- Цифры и числа – это разные вещи!

Рассмотрим два числа 5 2 и 2 5

Цифры одни и те же – 5 и 2, а чем эти числа отличаются? Порядком цифр? – Да! Но лучше сказать местом. Место цифры в числе звучит не очень красиво, лучше сказать позиция цифры в числе.

- Скажите пожалуйста, что такое система счисления?

Слушают. Отвечают.
7 слайд

<Рисунок6>

- Различают позиционные и непозиционные системы счисления.

- А какую систему счисления применяли древние греки? (Алфавитную, непозиционную, альфа, бэта, гамма), а древние славяне? (Алфавитную, непозиционную, аз, буки, веди)

Слушают. Отвечают.
8 слайд

<Рисунок7>

- Здесь схематично изображен взгляд на системы счисления с исторической точки зрения. Вплоть до конца средневековья не существовало никакой универсальной системы записи чисел. Только с развитием математики, физики, техники, торговли, финансовой системы возникла потребность в единой универсальной системе счисления, хотя и сейчас многие племена, нации и народности используют другие системы счисления. Слушают.
9 слайд

<Рисунок8>

- В непозиционных системах счисления значение числа не зависит от места (позиции) цифр.

- Итак, какая система называется непозиционной?

- Давайте это запишем в тетрадь.

- Римская система является современной непозиционной системой счисления. До сих пор римские числа очень часто используются.

Отвечают. Записывают.
10 слайд

<Рисунок9>

- Запишите в тетрадь табличку. Запомните: 5, 50, 500 не повторяются!

-А какие могут повторяться? (I,X,C,M)

- Правильно, если слева от старшей цифры стоит младшая, то она отнимается. Если младшая цифра стоит справа от старшей, то она прибавляется.

- I, X, C, M могут повторяться до 3-х раз. А теперь давайте подробно запишем примеры:

1) IV=(Старшая цифра какая?(5), младшая стоит слева, значит, отнимается)=5-1=4

2) Следующий пример поясните сами:

XXVIII=10+10+5+1+1+1=28

3)Третий пример запишите самостоятельно.

Скажите, что получилось?

MMIV=1000+1000+5-1=2004

Самостоятельно, пожалуйста:

149=(Сто будем писать C, сорок девять запишем как XL, а девять как запишем? IX)=CXLIX

- Запишем ещё пример…

Записывают. Слушают. Отвечают.
11 слайд

<Рисунок10>

- Главная проблема с римскими цифрами заключается в том, что сложно производить умножение и деление. Тем не менее, они были основными до конца средних веков. Но и в наше время их ещё используют.

- К другим недостаткам непозиционных систем относятся:

Запись больших чисел требует введения новых символов. А дробные числа можно записывать только как отношение двух чисел.

- Откройте учебник на странице 104 и запишите определение позиционной системы счисления.

Слушают. Записывают.
12 слайд

<Рисунок11>

- Обратите внимание и запомните: пишем число слева направо, а позиции отсчитываются справа налево, т.е. наоборот. Начинается отсчёт позиции с нуля. Слушают.
13 слайд

<Рисунок12>

 

- Посмотрите внимательно на эту табличку: у четвёрки на 6-й позиции – 6 нулей, на какой позиции семёрка? На третьей. Сколько нулей? Три. Три нуля у какого числа? Тысяча. Значит, семь тысяч.

- Восьмёрка на какой позиции? (На 2-й). Сколько нулей? (Два). Два у какого числа?(100). Значит, восемь сотен.

- А у девятки? На какой позиции? (На 0-й). Сколько нулей? (Нет или ноль)

Запомните: если нет или пусто, то это ноль!

Слушают. Отвечают.
14 слайд

<Рисунок13>

- В позиционной системе счисления позиция цифры определяет её "вес", то есть "значимость" или "порядок".

Каждая позиционная система определяется набором цифр и основанием. Добавление нуля означает умножение на 10 поэтому говорят, что в основании используемой нами системы счисления лежит число 10, или по-другому – десять – основание системы счисления, а сама система называется десятичная.

- Запишите в тетрадь развёрнутую запись числа:

4 957 829=4•106+9•105+5•104+7•103+ 8•102+ 2•101+ 9•100

-Так что же нам показывает позиция числа?

(В какую степень надо возвести число 10).

-Число 10 называется основание.

Слушают. Записывают. Отвечают.
15 слайд

<Рисунок14>

Запишите, пожалуйста, правило в тетрадь. Записывают.
16 слайд

<Рисунок15>

Внимательно смотрят и анализируют:

- Цифра какая?(4), умножаем на что? (Основание) в степени позиции, позиция какая?(6)+повторяйте за мной: цифра, умножить на основание в степени позиция + цифра, умножить на основание в степени позиция + цифра, умножить на основание в степени позиция и так далее.

- Итак, давайте сформулируем теперь общее правило позиционной системы:

Чтобы получить значение числа надо цифру умножить на основание в степени позиции и сложить.

Слушают. Отвечают.
17 слайд

<Рисунок16>

Запишите, пожалуйста, правило в тетрадь. Теперь вы обладаете оружием или инструментом для определения числа в любой системе счисления. Для этого вам надо знать цифры, которые используются и основание системы. Обычно цифры используют арабские, а если не хватает, то буквы латинского алфавита. Основание системы ставится справа внизу маленьким индексом.

- Скажите, пожалуйста, в четверичной системе счисления сколько цифр?(4)

- Какие? (0, 1, 2, 3)

– Никогда не забывайте про 0.

В четверичной системе счисления цифры будут – 0, 1, 2, 3. а основание – 4.

- Восьмеричная система?

Записывают. Отвечают.
18 слайд

<Рисунок17>

А теперь давайте в тетради запишем перевод числа 21023 из троичной системы в десятичную. Обратите внимание, в других системах счисления число не произносится как 2102 (две тысячи сто два), а называются отдельные цифры.

- Теперь самостоятельно переведите:

2013=2х32 + 0х31 + 1х30=18 + 1=19

1103=1х32 + 1х31 + 0х30=9 + 3=12

- Все смотрели фильм "Хищник", там у инопланетянина цифры были сегментами (как буква ж), а основание было 32, т.е. цифры могут быть не только арабские. Какие у вас вопросы?

Слушают. Записывают.
Закрепление

10 мин

Первая группа работает с карточками, вторая – на компьютерах. Затем группы меняются. Кто делает быстрее, получает дополнительное задание. Делают задание на компьютере и за рабочими столами в тетрадях.
Д/з, итог Откройте страницу 108 и запишите домашнее задание.

Подведение итогов урока.

Слушают. Записывают.

Вопросы для самоконтроля

  1. Что такое система счисления?
  2. Как записываются числа в римской системе счисления?
  3. Что означает развёрнутая форма записи числа?

Домашнее задание

  1. По учебнику стр. 104 п.4.1.1
  2. По учебнику на стр. 108 № 4.1 , 4.4 и 4.5

Учебник

  1. Угринович Н.Д. Информатика. Базовый курс. 8 класс. М. БИНОМ. 2005.