Giáo án môn Tin học lớp 10 sách Kết nối tri thức: Bài 4 được biên soạn với mục tiêu nhằm giúp học sinh tìm hiểu hệ nhị phân và biểu diễn số nguyên; biết được hệ nhị phân và biểu diễn số nguyên trong máy tính; giải thích được ứng dụng của hệ nhị phân trong tin học;... Mời các bạn cùng tham khảo!
BÀI 4: HỆ NHỊ PHÂN VÀ DỮ LIỆU SỐ NGUYÊN Môn học: Tin Học; Lớp: 10 Thời gian thực hiện: tiết I MỤC TIÊU Kiến thức: - Biết hệ nhị phân biểu diễn số nguyên máy tính - Giải thích ứng dụng hệ nhị phân tin học Kỹ năng: - Năng lực tự chủ tự học - Năng lực giao tiếp hợp tác - Năng lực sáng tạo giải vấn đề Phẩm chất: Nghiêm túc, tập trung, tích cực chủ động II THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU Sgk, Sbt, giáo án III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG (MỞ ĐẦU) - Mục tiêu: Tạo hứng thú học tập cho học sinh - Nội dung: Hs dựa vào hiểu biết để trả lời câu hỏi - Sản phẩm: Từ yêu cầu Hs vận dụng kiến thức để trả lời câu hỏi GV đưa - Tổ chức thực hiện: GV giới thiệu dẫn dắt vào Trong hệ thập phân, số phân tích thành tổng lũy thừa 10 với hệ số số hạng chữ số tương ứng số Ví dụ số 513 viết thành × 102 + × 101 + × 100 Ta phân tích số thành tổng lũy thừa 2, chẳng hạn 13 viết thành: × 23 + × 22 + × 21 + × 20 với hệ số hay Khi đó, thể 13 1101 không? Em cho biết việc thể giá trị số dãy bit có lợi HS: trả lời câu hỏi HÌNH THÀNH KIẾN THỨC MỚI Hoạt động 1: Tìm hiểu hệ nhị phân biểu diễn số nguyên - Mục Tiêu: + Biết khái niệm hệ nhị phân, cách biểu diễn số nguyên - Nội dung: HS quan sát SGK để tìm hiểu nội dung kiến thức theo yêu cầu GV - Sản phẩm: Hs hồn thành tìm hiều kiến thức - Tổ chức thực hiện: Sản phẩm dự kiến Hoạt động giáo viên học sinh HỆ NHỊ PHÂN VÀ BIỂU DIỄN SỐ * Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ: GV: Nêu đặt câu hỏi NGUYÊN ? Em viết số 19 thành tổng lũy a) Hệ nhị phân - dùng làm số cho hệ thừa đếm gọi hệ đếm số hay hệ nhị phân Gợi ý: Hãy lập danh sách lũy thừa với đặc điểm sau: 16, 8, 4, 2, tách dần khỏi 19 ● Chỉ dùng hai chữ số 1, chữ số hết gọi chữ số nhị phân HS: Thảo luận, trả lời ● Mỗi số biểu diễn dãy Số 19 biểu diễn tổng 24 + chữ số nhị phân 21 + 20 viết dạng đầy đủ lũy ● Trong biểu diễn số nhị phân, chữ số thừa: × + × 23 +0 × 22 + × 21 + × hàng có giá trị gấp lần 20 chữ số hàng liền kề bên phải Vì chữ số vị trí thứ k kể từ phải sang trái mang giá trị 2k-1 * Bước 2: Thực nhiệm vụ: Kế hoạch dạy mơn Tin học 10 – Chương trình sách KNTT Sản phẩm dự kiến Trong hệ nhị phân, số 19 có biểu diễn 10011, cần phân biệt số biểu diễn hệ đếm người ta viết số làm số 1910, hay 100112 b) Đổi biểu diễn số nguyên dương từ hệ thập phân sang hệ nhị phân Giả sử cần đổi số tự nhiên N hệ thập phân sang số nhị phân có dạng dkdk-1 d1d0, nghĩa cần tìm số dk, dk-1, , d1, d0 có giá trị cho N = dk × 2k + dk-1 × 2k-1 + + d1 × + d0 Đề tìm số dk , dk-1, , d1, d0, người ta chia liên tiếp N cho để tìm số dư minh hoạ việc đồi số 19 sang số nhị phân Hình 4.1 Viết số dư theo chiều từ lên, ta số nhị phân cần tìm: 1910 = 100112 Việc đổi số nhị phân có dạng dkdk-1 d1d0 sang số thập phân thực chất việc tính tổng dk × 2k + dk-1 x 2k-1 +… + d1 × + d0 Ví dụ: 11012 = × 23 + × 22 + × 21 + × 20 = 13 c) Biểu diễn số ngun máy tính - Biểu diễn số ngun khơng dấu thể số hệ đếm số Khi đưa vào nhớ, tùy theo số nhỏ hay lớn mà phải dùng hay nhiều byte - Ví dụ số 19 hệ đếm nhị phân có biểu diễn 10011 cần byte với ba bit bổ sung thêm bên trái cho đủ bit, số 62010 = 10011011002 phải sử dụng byte cần bổ sung thêm bit vào phía trái cho đủ 16 bit - Đối với số nguyên có dấu, có số cách mã hoá khác mã thuận, mã đảo - gọi mã bù mã bù Các cách hoá dành bit bên trái để mã hoá dấu, dấu + hố bit có giá trị 0, dấu - hố bit có giá trị Phần cịn lại mã hố giá trị tuyệt đối số - Ví dụ biểu diễn số byte, tách bit dấu, số +1910 mã thuận có mã 00010011, -1910 có mã 10010011 => Ghi nhớ Hoạt động giáo viên học sinh + HS: Suy nghĩ, tham khảo sgk trả lời câu hỏi + GV: quan sát trợ giúp cặp * Bước 3: Báo cáo, thảo luận: + HS: Lắng nghe, ghi chú, HS phát biểu lại tính chất + Các nhóm nhận xét, bổ sung cho * Bước 4: Kết luận, nhận định: GV xác hóa gọi học sinh nhắc lại kiến thức Em đổi số sau từ hệ thập phân sang hệ nhị phân a) 13 b) 155 c) 76 Em đổi số sau từ hệ nhị phân sang hệ thập phân a) 110011 b) 10011011 c) 1001110 Kế hoạch dạy mơn Tin học 10 – Chương trình sách KNTT Sản phẩm dự kiến Hoạt động giáo viên học sinh - Hệ nhị phân dùng hai chữ số Mọi số biểu diễn hệ nhị phân Nhờ vậy, biểu diễn số máy tính - Biểu diễn số nguyên dương máy tính thực cách tự nhiên cách đổi biểu diễn số sang hệ nhị phân đưa vào nhớ máy tính Đối với số ngun có dấu, có nhiều kiểu biểu diễn khác Hoạt động 2: Tìm hiểu phép tính số học hệ nhị phân a) Mục tiêu: Nắm phép tính số học hệ nhị phân b) Nội dung: HS quan sát SGK để tìm hiểu nội dung kiến thức theo yêu cầu GV c) Sản phẩm: HS hồn thành tìm hiểu kiến thức d) Tổ chức thực hiện: Sản phẩm dự kiến Hoạt động giáo viên học sinh CÁC PHÉP TÍNH SỐ HỌC TRONG HỆ NHỊ * Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ: PHÂN a) Bảng cộng nhân hệ nhị phân GV: Bảng 4.1 bảng cộng nhân hệ nhị phân Hãy chuyển toán hạng hai phép tương tự hệ thập phân tính sau hệ nhị phân để chuẩn bị kiểm tra kết thực phép toán hệ nhị phân (ví dụ + = X Y X+Y XxY chuyển dạng thành 11 + 100 = 0 0 111) 1 a) 26 + 27 = 53 b) x = 35 1 1 10 Bảng 4.1 Bảng cộng nhân hệ nhị phân HS: Thảo luận, trả lời HS: Lấy ví dụ thực tế b) Cộng hai số nguyên không dấu + Phép Cộng thực tượng tự * Bước 2: Thực nhiệm vụ: hệ thập phân, thực từ phải sang trái + HS: Suy nghĩ, tham khảo sgk trả lời câu hỏi + GV: quan sát trợ giúp cặp * Bước 3: Báo cáo, thảo luận: c) Nhân hai số nhị phân + HS: Lắng nghe, ghi chú, HS Phép nhân hệ nhị phân thực phát tương tự hệ thập phân biểu lại tính chất + Các nhóm nhận xét, bổ sung cho * Bước 4: Kết luận, nhận định: GV xác hóa gọi học sinh nhắc lại kiến thức Ghi nhớ Câu hỏi ? Hãy thực phép tính sau hệ nhị phân: Kế hoạch dạy mơn Tin học 10 – Chương trình sách KNTT Sản phẩm dự kiến Hoạt động giáo viên học sinh * Các phép tính số học hệ nhị phân tương a ) 101101 + 11001 tự thực hệ thập phân b ) 100111 x 1011 * Do máy tính biểu diễn số hệ nhị phân nên máy tính cần thực phép tính số học trực tiếp hệ nhị phân Vì vậy, coi tính tốn số học máy tính ứng dụng hệ nhị phân HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP a Mục tiêu: Củng cố, luyện tập kiến thức vừa học b Nội dung: HS đọc SGK làm tập c Sản phẩm: Bài làm học sinh, kĩ giải nhiệm vụ học tập d Tổ chức thực hiện: Gv Cho HS nhắc lại KT: Hs: Nhắc lại vấn đề học ? Thực tính tốn máy tính ln theo quy trình sau: Hãy thực phép tính sau theo quy trình Hình 4.4 a ) 125 + 17 b ) 250 + 175 c ) 75 + 112 Em thực phép tính sau theo quy trình Hình 4.4 a ) 15 x b ) 11 x c )125 x 4 HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG a Mục tiêu: Vận dụng kiến thức vừa học vấn đề học tập thực tiễn b Nội dung: c Sản phẩm: HS vận dụng kiến thức vào giải nhiệm vụ đặt d Tổ chức thực hiện: Gv đưa câu hỏi nhà: Em tìm hiểu Internet tài liệu khác cách đổi phần thập phân số tong hệ thập phân sang hệ đếm nhị phân Em tìm hiểu mã bù với hai nội dung : a ) Mã bù lập nào? b ) Mã bù dùng làm gì? Hướng dẫn học sinh tự học: - Hướng dẫn học cũ: - Hướng dẫn chuẩn bị mới: Kế hoạch dạy môn Tin học 10 – Chương trình sách KNTT ... nhị phân sang hệ thập phân a) 1100 11 b) 100 1101 1 c) 100 1 110 Kế hoạch dạy mơn Tin học 10 – Chương trình sách KNTT Sản phẩm dự kiến Hoạt động giáo viên học sinh - Hệ nhị phân dùng hai chữ số Mọi... trình sách KNTT Sản phẩm dự kiến Hoạt động giáo viên học sinh * Các phép tính số học hệ nhị phân tương a ) 101 101 + 1100 1 tự thực hệ thập phân b ) 100 111 x 101 1 * Do máy tính biểu diễn số hệ nhị... nào? b ) Mã bù dùng làm gì? Hướng dẫn học sinh tự học: - Hướng dẫn học cũ: - Hướng dẫn chuẩn bị mới: Kế hoạch dạy môn Tin học 10 – Chương trình sách KNTT