Представление числовой информации с помощью систем счисления
план-конспект урока по информатике и икт (9 класс) по теме

Представление числовой информации с помощью систем счисления

Тип урока: урок изучения и первичного закрепления новых знаний.

Цели урока:

Образовательные:

Восприятие  учащимися и первичное осознание нового учебного материала, осмысливание связей и отношений в объектах изучения.

Закрепление понятий «число», «цифра».

понятия: «система счисления», «алфавит» системы счисления.

Ознакомить учащихся с историей развития систем счисления  и дать их классификацию.

Закрепить умения:

- представление числа в различных системах счисления, запись числа в свернутой и развернутой формах;

- научиться переводить числа из произвольной системы счисления в десятичную систему счисления.

Развивающие:

Развитие познавательного интереса у учащихся, умения обобщать, анализировать, сравнивать.

Развитие памяти, речи, логического мышления.

Воспитательные:

Воспитание научного мировоззрения.

Воспитание умения четко организовать самостоятельную и групповую работу.

Методы: словесные, наглядные, практические.

ХОД УРОКА:

Организационный этап

Объявление темы и целей урока  

На экране тема «Системы счисления» (слайд 1). Учитель приветствует учащихся и объявляет тему урока с просьбой записать в тетрадь. Далее объявление целей урока (слайд 2): познакомиться с понятием системы счисления, видами систем счисления, научиться записывать числа в различных системах счисления, переводить числа в десятичную систему счисления.

Актуализация опорных знаний

Понятие Систем счисления:

Для начала проведём границу между числом и цифрой. Число – это некоторая абстрактная сущности для описания количества. Цифры – это знаки, используемые для записи чисел.

Цифры бывают разные, самыми распространенными являются арабские цифры, представленные известными нам знаками от 0 до 9.

Существует множество способов записи чисел с помощью цифр.

Система счисления – это знаковая система, в которой числа записываются по определённым правилам с помощью знаков некоторого алфавита, называемых цифрами.

Что такое система счисления?

Система счисления в современном мире.

Используется ЭОР: http://fcior.edu.ru/card/1610/ponyatie-o-sistemah-schisleniya.html

Все системы счисления делятся на две большие группы: позиционные и непозиционные.

Непозиционные системы счисления: 

В непозиционных системах счисления величина числа не зависит от положения цифр в представлении чисел.

Единичная СС:

Потребность в записи чисел появилась в очень древние времена, как только люди начали считать. Количество предметов, например овец, изображалось нанесением чёрточек или засечек на какой - либо твёрдой поверхности: камне, глине, дереве (до изобретения бумаги было ещё очень и очень далеко). Каждой овце в такой записи соответствовала одна чёрточка. Археологами найдены такие "записи" при раскопках культурных слоёв, относящихся к периоду палеолита (10 - 11 тысяч лет до н.э.). Учёные назвали этот способ записи чисел единичной ("палочной") системой счисления. В ней для записи чисел применялся только один вид знаков - "палочка". Каждое число в такой системе счисления обозначалось с помощью строки, составленной из палочек, количество которых и равнялось обозначаемому числу.

Древнеегипетская СС:

В древнеегипетской системе счисления, которая возникла во второй половине третьего тысячелетия до н.э., использовались специальные цифры для обозначения чисел 1, 10, 102, 103, 104, 105, 106, 107. Числа в египетской системе счисления записывались как комбинации этих цифр, в которых каждая из них повторялась не более девяти раз.

Пример. Число 345 древние египтяне записывали так:

Вавилонская СС:

Также далеко от наших дней, за две тысячи лет до н.э., в другой великой цивилизации - вавилонской - люди записывали цифры по-другому.

Числа в этой системе счисления составлялись из знаков двух видов: прямой клин служил для обозначения единиц, а лежачий клин - для обозначения десятков.Для определения значения числа надо было изображение числа разбить на разряды справа налево. Новый разряд начинался с появления прямого клина после лежачего, если рассматривать число справа налево.

Римская СС: Используется ЭОР: http://fcior.edu.ru/card/1610/ponyatie-o-sistemah-schisleniya.html

 Вопрос: Где сегодня используется римская система счисления для записи чисел?

(Ответ: для записи дат в истории, для нумерации глав учебника, циферблат часов и т.д.)

Алфавитные системы:

Алфавитной нумерацией пользовались южные и восточные славянские народы. Вместо цифр используются буквы алфавита. Над буквой, обозначавшей цифру, ставился специальные значок "~" («титло»).

Данная система счисления применялась нашими предками и была достаточно сложной, т.к. использует в качестве цифр 27 букв.

Позиционные системы счисления: Используется ЭОР: http://fcior.edu.ru/card/1610/ponyatie-o-sistemah-schisleniya.html

Позиционные системы счисления – это системы счисления, в которых значение цифры напрямую зависит от её положения в числе.

Самые распространенные позиционные системы счисления:

Двоичная;

Троичная;

Четверичная;

Пятеричная;

Шестеричная;

Семеричная;

Восьмеричная;

Десятичная;

Шестнадцатеричная;

Шестидесятеричная.

 Десятичная система счисления:

Давайте рассмотрим самую распространённую позиционную систему счисления -   «десятичную систему счисления».

Десятичной системой она называется потому, что использует десять цифр. Это: 0,1,2,3,4,5,6,7,8 и 9. Если их пересчитать, то окажется, что их ровно десять. Заметьте: максимальная цифра 9 на единичку меньше количества цифр.

Цифры, используемые в системе счисления, называются алфавитом системы счисления.

Количество цифр (знаков) в её алфавите, называется основанием системы.

В общем случае в позиционной системе счисления числа представляются следующим образом:

(anan-1a0)f,

Где a0,a1,…,an – цифры, f – основание.

Аналогично рассматриваются двоичная, восьмеричная системы счисления.

Шестнадцатеричная система счисления:

В шестнадцатеричной системе основание равно 16 и алфавит состоит из шестнадцати цифр (0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,А,B,C,D,E,F), причём первые десять цифр имеют общепринятое обозначение, а для записи остальных цифр (10,11,12,13,14,15) используются первые шесть букв латинского алфавита.

Шестидесятеричная система счисления:

То, как мы представляем время на часах, это пример шестидесятеричной позиционной системы счисления. В представлении времени используется три позиции: для часов, минут и секунд. Так как для каждой позиции приходится использовать 60 цифр, а у нас только десять цифр, то для каждой шестидесятеричной позиции используется две десятичные цифры (00, 01, 02,…,59), а позиции разделяются двоеточием.

h:m:s

Примеры чисел:

110012 – число в двоичной системе счисления;

2213 – число в троичной системе счисления;

318 – число в восьмеричной системе счисления;

2510 – число в десятичной системе счисления.

В приведённых выше примерах числа записаны, в так называемой свёрнутой форме.

Существует развёрнутая форма записи чисел.

Используется ЭОР: http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/a96df437-5ae3-4cab-8c5f-8d4cd78c5775/9_108.swf

Преобразование чисел:

Перевод чисел из произвольной системы счисления в десятичную:

     Итак, число может быть представлено в разных системах счисления с помощью цифр своего алфавита. Может записываться в свернутой и развернутой формах. На слайде показан алгоритм перевода числа из произвольной  системы счисления в десятичную систему счисления.

Учащиеся переводят два числа, записанные в троичной и восьмеричной системах, в десятичную систему счисления.

2213 и 318.

Перевод чисел из десятичной системы счисления в произвольную систему:

Для того, чтобы перевести десятичное число в любую систему счисления нужно это число поделить на основание искомой системы счисления.

Используется ЭОР: http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/78ba290c-0f7c-4067-aaf4-d72f40f49f3b/9_109.swf

Закрепление:

Самостоятельная работа: Интерактивный задачник «Системы счисления» http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/fc77f535-0c00-4871-b67c-fa2ecf567d46/9_115.swf

Домашнее задание.

§ 3.1.1. , стр. 80 – задание для самостоятельного выполнения.

Подведение итогов. Выставление оценок.

Итак, мы сегодня познакомились с представлением числовой информации с помощью различных систем счисления.  Узнали, что каждая система счисления имеет основание и алфавит. Каждое число можно записать в развернутой и свернутой формах. Мы узнали, что из любой системы счисления число можно перевести в десятичную систему счисления и наоборот.