在活动中预设 从过程中获得

　　“二进制与计算机”是信息技术课中较经典的基础知识，但由于内容本身较为生僻，如果沿用“以说代教”、“以听代学”的方式教学，会让教师教得生硬、单调，学生也学得吃力、低效。怎样对此类基础知识的教学进行改革和创新，对于新课程的深入推进具有现实意义。
　　
　　一、学习目标
　　
　　知识与技能：认识二进制的基本算理，了解二进制与其他进制间转换的方法，认识二进制在计算机内部运行中的优势。
　　过程与方法：在探索“计算机为什么要采用二进制”问题的过程中，学习比较研究的方法。
　　情感、态度与价值观：通过丰富的活动，体验计算机采用二进制进行工作的优势，体验二进制所蕴涵的技术思想和技术哲学。
　　
　　二、教学分析
　　
　　对于“二进制”的内容，目前多数教材主要在二进制与十进制及其他进制间的转换等方面做文章。如果单纯“照本宣科”，很容易将这节课上成学习不同进制转换的“数学课”。此外，学生对计算机内部的工作机制还不能产生清楚的认识。在认知能力方面，多数学生对事物本质规律的探究能力也还处于起步阶段，若要他们能对“二进制对于计算机的意义”有所体验，绝非教师的简要陈述就能实现的。“计算机为什么要采用二进制?”是本节课的核心问题，这个问题看似简单，但其背后所涉及的二进制对计算机内部工作的特殊意义，对学生来说，却并不简单，所以它自然也成为了本课教学的难点。
　　
　　三、教学策略
　　
　　围绕“计算机为什么要采用二进制?”这个问题的产生、认识和解决的过程设计是本课教学设计的关键。教师应精心设计富有启发性的认识活动，让学生在亲身实践的活动过程中去体验，认识二进制与计算机的特殊关系，并进一步感悟二进制所蕴涵的技术思想和技术哲学思想。本课教学还运用了“比较”的研究方法。将其作为探究活动的主线，一方面是因为这种方法很适合对本课核心问题的研究，另一方面也期望学生在探究活动中对这种基本的研究方法有所领略。
　　
　　四、教学过程
　　
　　1．提出问题，进入情境
　　教师(引入)：我们经常遇到这样一些概念，如一副手套，一打袜子、1分钟等于60秒、一个星期有七天，它们各采用了什么进制?在人类社会生活中使用最广泛的是什么进制? (过渡)通过上节课的学习，我们已经知道了计算机足以二进制的方式来进行运算和工作的，那么由此你想到了什么问题?
　　引导学生形成“计算机的运算为什么用二进制，而不采用人们习惯的十进制”这类问题。
　　教师组织学生对问题进行初步讨论，了解学生对这方面知识的已有认识。
　　再次组织学生对解决这个问题的方法进行研讨，形成探究此问题的思路——比较。即比较二进制与十进制及其他进制的不同之处，从而寻找问题的答案。
　　2．教学互动，初识二进制
　　教师简要讲解二进制的表示方式(用0、1来表示)、进位原则(逢二进一)和运算法则等基本知识。
　　活动1：用二进制报数
　　指定学生按照座位次序(纵、横皆可)用二进制来报数，并通过多次练习使学生对二进制的表示方式有一个实践、内化的过程。
　　教师提问：基于刚才活动中的感受，你尝试着对二进制与十进制的区别作些思考、评判。例如，从中你是否体验到了人们在社会生活中为什么用十进制，而不用二进制?
　　教师倾听学生的回答，并作提示性小结：在这个活动中，我们明显感觉到用二进制表示一个较大的数时要比十进制来得复杂，也可以很清楚地意识到人们在社会生活中采用十进制而不用二进制的根本原因(教师可从人类大脑对数字的组织能力及相关的心理研究进行必要的补充)。
　　教师通过故意设置认知冲突，使学生逐步提出疑问：那么为什么计算机要采用二进制呢?
　　3．活动体验，再识二进制
　　教师：很显然，刚才的活动是基于人类现实生活的环境。如果我们模拟计算机内部运行的数字化环境，再来作一番研究，或许我们会有许多新的发现。
　　做好过渡与铺垫，并组织学生阅读课本中关于二进制与十进制之间转换方法的内容，指导学生掌握进制间数值的基本转换方法。
　　活动2：填色表示数
　　游戏规则与内容：规定用“黑、白、赤、橙、黄……”等十种颜色分别表示0、1、2、3…9十个数，尝试用“颜色表示法”写出同一个数在十进制与二进制中的结果。如：123要用“门赤橙”三种颜色表示，这个数转换成二进制数是11 11011，则用“白白白白黑白白”表示，只需黑白两种颜色。
　　师生互动，开展评价与交流。
　　活动3：尽可能简单的表示方式
　　教师在教学现场演示一个过程：将灯打开，再关闭。让学生用尽可能简单的方式将这个过程所产生的信息表示出来，通过相互交流与评价找到大家公认为最简单的表示方式，再组织学生将其与计算机内部工作的表示方式(0、1)相比较。
　　教师组织学生对刚才所进行的两个活动进行反思与体验，感悟出二进制对计算机内部运行的优势：容易表示。
　　活动4：设计二进制算盘
　　教师出示十进制算盘(实物、图示都可以)，要求学生依照其运算原理设计一个二进制算盘，学生分组讨论，画出简图。
　　组织学生分小组交流设计方案，选出既正确又简略的设计方案。
　　提示学生比较观察，期待学生发现二进制对计算机工作的另一重要意义：节约设备。
　　4．总结提升、拓展延伸，
　　教师：经过以上比较研究活动，你现在对二进制有了什么新的认识?能否用最精炼的语言描述出来?
　　组织学生进行广泛，深入的研究活动。
　　教师布置后续研究活动：(1)在这节课中进行研究活动的主要方法是比较，你可以继续运用这种研究方法探索二进制在其他方面还有哪些特征，或者运用这种研究方法更一步地去研究其他让你感兴趣的问题。在下一节课中，大家汇报研究的情况。(2)深入研究二进制的特征及其蕴涵的思想，努力思考、寻找其他能充分发挥二进制优势的应用领域。
　　
　　五、教学反思
　　
　　首先，本课教学的“切入点”是什么?当然是“二进制与计算机的关系”，这也应当是这部分教学的核心，但放在一节课中，很多教师对此的把握常常出现习惯性的偏差：重视二进制知识的讲授，忽视二者间关系的揭示，同时也显露出我们在引导学生认识事物间联系方面的“束手无策”。本课教学用各种活动较好地体现了二进制与计算机之间的关系。
　　其次，是本课的教学策略。一般教师都会通过陈述二进制在计算机内部工作中的种种优势的方式来进行教学，即使他面对的是一个刚入初中的学生。这样做的效果当然可想而知，对此我有些“深恶痛绝”。于是我思考了很久，也想了许多“怪点子”，诸如“用二进制报数”、“用颜色表示数”、“尽可能简单的表示方式”、“设计二进制算盘”等等，其内在思路就是我一直坚持的：通过精心的设计，将期望传递给学生的知识、信息预设在活动中，指导学生从参与活动的过程中体验和获得。
　　最后，就是这节课的落脚点。初中阶段的信息技术教学活动，应当还是在打基础。既然是“基础”，就要尽可能宽一点。如教师既要指导学生认识二进制对计算机内部工作存在着明显的优势，也有责任引导学生将二进制放到一个更广泛的领域，促进学生全面，深入地研究与认识。再者，探究活动本身中所表现出来的研究思想与方法，也值得师生重视。
　　(作者单位：江苏金坛市教育局教研