□江蘇省蘇州市吳中區(qū)木瀆金山高級中學(xué)　徐志龍

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柳暗花明又一村
——利用win7計算器突破計算機基礎(chǔ)知識的教學(xué)難點

□江蘇省蘇州市吳中區(qū)木瀆金山高級中學(xué)徐志龍

【摘要】本文通過靈活使用Win7計算器，創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，嫁接教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓抽象的理論形象化，解決教學(xué)過程和教學(xué)內(nèi)容在教學(xué)情境中有效整合的問題。案例中還通過學(xué)生在新的學(xué)習(xí)環(huán)境中，用所學(xué)知識解決問題的實踐，梳理和拓展學(xué)生對理論知識的理解，使學(xué)生在形象化過程中進行了有意義的學(xué)習(xí)。

【關(guān)鍵詞】win7計算器信息技術(shù)教學(xué)難點

信息技術(shù)學(xué)科是一門基礎(chǔ)性學(xué)科，它涉及到許多邊緣和基礎(chǔ)性學(xué)科。對于中小學(xué)的信息技術(shù)教育來說，旨在了解各種信息處理和技術(shù)應(yīng)用，任務(wù)是把學(xué)生引入到這個科學(xué)世界之中，不斷提升學(xué)生的信息素養(yǎng)，并為進一步深入到計算思維打下基礎(chǔ)。但是我們在計算機入門性的理論知識的教學(xué)過程中，并不容易達到我們的教學(xué)目標(biāo)。針對中學(xué)生的認知階段特點及學(xué)科教學(xué)目標(biāo)著重點的不同，我們一方面對信息理論基礎(chǔ)知識只作知識的導(dǎo)入，沒有特別的深入，有時還選擇跳過直接轉(zhuǎn)到技術(shù)應(yīng)用的教學(xué)；另一方面，在基礎(chǔ)知識教學(xué)中沿用了大學(xué)或者專業(yè)授課的教學(xué)方法，但課堂效果并不理想。如計算機中信息的表示方法等基本概念的教學(xué)模式，就是根據(jù)計算機知識體系脈絡(luò)展開的，過于注重概念抽象化和專業(yè)陳述，注重教師“講完”，而不是學(xué)生“學(xué)透”，往往造成學(xué)生不得要領(lǐng)，或死記硬背，或一知半解；同樣地，在教學(xué)過程中還缺乏除文書以外的教學(xué)輔助手段，就理說理，枯燥乏味，迫使學(xué)生接受學(xué)習(xí)，不能引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在整個教學(xué)過程中，缺少形象化的通俗有趣的教育情境，學(xué)生缺少構(gòu)造新知識的體驗過程。

可喜的是，在偶然使用win7計算器時，發(fā)現(xiàn)這一簡單工具可以用來解決以上問題，彌補這些缺憾。對這個工具中的“程序員模式”的合理使用，可用它作為教學(xué)情境；可以用計算器的可視性特征減少概念抽象過程；可以借助計算器的計算功能，讓課堂教學(xué)減少運算量；教學(xué)過程重點關(guān)注概念的內(nèi)延和外延，讓學(xué)生在理解的基礎(chǔ)上構(gòu)建信息知識體系，推動學(xué)生主體作用的同時提高課堂教學(xué)效果。具體做法及實例如下。

一、計算器的功能和界面圖示

二、通過形象化的實踐，提高對基礎(chǔ)知識體系的理解

我首先通過強大的程序員模型，加以可視化利用，解決數(shù)制基礎(chǔ)的教學(xué)。

進位記數(shù)制。定義：使用有限個數(shù)碼來表示數(shù)據(jù)，按進位的方法進行記數(shù)，稱為進位記數(shù)制。

1.使用不同的進制表示數(shù)。

二進制數(shù)碼（即每位只能是0或1）

十進制數(shù)碼（0～9）十六進制數(shù)碼（0～F）

2.逢X進一、借X當(dāng)十。即二進制：逢二進一（1+1=10）；十進制：逢十進一（9+1=10）；十六進制：逢十六進一（F+1=10）。進制是某種運算的法則，計算機只能進行二進制運算，當(dāng)碰到其他進制時必須轉(zhuǎn)換成二進制；人類習(xí)慣于看或用十進制，當(dāng)計算機運算輸出時，又把二進制轉(zhuǎn)換成十進制供人們使用。

3.進制之間的轉(zhuǎn)換。教學(xué)時不需要作具體的運算，只進行計算器操作，尤其是借助計算器二進制顯示區(qū)，體驗各種進制的轉(zhuǎn)換規(guī)律。

4.信息存儲計量（位、字節(jié)等概念）。計算機能夠處理數(shù)值、文字、聲音、圖像等信息，為什么作為電子設(shè)備的計算機能處理那么多復(fù)雜的信息呢？實際上，當(dāng)把這些信息轉(zhuǎn)換成計算機能識別的形式就能進行處理。目前計算機中所有的信息都用“0”和“1”兩個數(shù)字符號組合的二進制數(shù)來表示。數(shù)值、圖形、文字等各種形式的信息，需要計算機加工處理時，首先必須按一定的法則轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)，其次是按一定容量進行存儲，存儲往往以字節(jié)（Byte）計量。

1字節(jié)（Byte）=8位（bit），1位（b）=1個數(shù)位（bit）。一個數(shù)位的值只能是1或者0，它也是計算機信息組成、處理、存儲、傳輸?shù)淖钚挝弧?/p>

1字=2字節(jié)，1雙字=4字節(jié)。

其他常用單位有：

千字節(jié)（KB）：1KB=210字節(jié)=1024B

兆字節(jié)（MB）：1MB=220字節(jié)=1024KB

千兆字節(jié)（GB）：1GB=230字節(jié)=1024MB

兆兆字節(jié)（TB）：1TB=240字節(jié)=1024GB

三、激活學(xué)習(xí)思路，深入邏輯思維

在分析、解決問題時，要有邏輯性的思維和條理性的分析，這才是學(xué)生必不可少的東西。在掌握了上述基本知識后，正好可借助運算，恰到好處地鍛練學(xué)生的邏輯思維能力。

例1：由于計算機只能識別二進制，所以26個英文字符在計算機內(nèi)部處理時，也要進行二進制編碼。如英文字母A的編碼是“（0100 0001）2”，那么英文字母H的二進制編碼是多少？十六進制的編碼又是多少？其二進制數(shù)值是多少？解：“H”=（0100 0001）2+（7）10=（0100 0001）2+（0000 0111）2= （0100 1000）2=（48）16

二進制數(shù)值應(yīng)該是（1001000）2。注意編碼與數(shù)值的區(qū)別。

知識記憶點：計算機內(nèi)部，一個英文字符編碼占用一個字節(jié)。

例2：漢字編碼中的區(qū)位碼、國標(biāo)碼與機內(nèi)碼的關(guān)系如圖（略），請你找出它們的關(guān)系并計算出漢字的“知”的機內(nèi)碼。

解：區(qū)位碼、國標(biāo)碼與機內(nèi)碼的轉(zhuǎn)換關(guān)系，方法下：

（1）區(qū)位碼先轉(zhuǎn)換成十六進制數(shù)表示；

（2）（區(qū)位碼的十六進制表示）+2020H=國標(biāo)碼；

（3）國標(biāo)碼+8080H=機內(nèi)碼。

舉例：以漢字“知”為例，“知”字的區(qū)內(nèi)碼為54 10

（1）區(qū)號54（54）10=（0011 0110）2=（36）16

位號10（10）10=（0000 1010）2=（0A）16

（2）國標(biāo)碼=（36 0A）16+（2020）16=（56 2A）16

（3）機內(nèi)碼=（56 2A）16+（8080）16=（D6 AA）16

知識記憶點：計算機內(nèi)一個漢字占兩個字節(jié)；處理過程是：輸入碼——機內(nèi)碼——國標(biāo)碼——區(qū)位碼表——漢字輸出碼。

例3：我們已經(jīng)會用二進制作加法運算，如4+3=7，（100）2+（11）2=（111）2，那么減法呢？4-3=1。請自我探究計算機二進制減法規(guī)律。（提示：計算機內(nèi)的減法采用的是把負數(shù)轉(zhuǎn)換為補碼，然后進行相加，補碼=反碼+1）。計算45-7=38。

請注意二進制位的變化，如-7的補碼形式。最終計算機把減法變成了加法。

（0010 1101）2+（1111 1001）2=（0010 0110）2

知識記憶點：計算機內(nèi)部的減法是使用補碼加法實現(xiàn)的。

四、教育理念的再認識

學(xué)習(xí)環(huán)境如何，對于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及教學(xué)有效性影響極大。我們把簡單的計算器變成實踐性很強的可視化工具后，就組織構(gòu)建了寬松和諧的學(xué)習(xí)氛圍，從而轉(zhuǎn)變了單一的被動學(xué)習(xí)方式；然后，在這種以學(xué)生為主體的學(xué)習(xí)方式下，教師再發(fā)揮引導(dǎo)作用，一步一步將操作引入到基礎(chǔ)知識的思想方法、運算邏輯上，促成學(xué)生學(xué)習(xí)知識的同時，培養(yǎng)思考問題能力、推理能力。最后，讓學(xué)生在利用計算器探索過程中鞏固知識，或再構(gòu)建新知識。

Win7計算器的靈活使用可謂是與時俱進，它創(chuàng)新了一種學(xué)習(xí)情境，很好地把計算機理論基礎(chǔ)與操作實踐結(jié)合在一起，使教學(xué)過程中每一個環(huán)節(jié)都顧及到學(xué)生的實際情況，教學(xué)中調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性，最終師生得益于45分鐘課堂教學(xué)的成效，體現(xiàn)和發(fā)揮出信息技術(shù)在教學(xué)模式改變和創(chuàng)新中的作用。