文章編號:1672-5913(2008)12-0111-02
摘要:計算機的基本功能是對數(shù)據(jù)進行運算和加工處理,計算機中的兩類數(shù)據(jù)都必須用二進制代碼表示,而我們在日常生活中又主要是運用十進制數(shù),八進制數(shù)和十六進制數(shù)也有使用。因此,做好數(shù)制的教學工作非常重要,本文是本人教學的一點體會,希望與同行交流。
關鍵詞:數(shù)制、二進制、轉(zhuǎn)換
中圖分類號:G642
文獻標識碼:B
計算機內(nèi)部的信息分為兩大類,即控制信息和數(shù)據(jù)信息??刂菩畔⒅笓]計算機如何操作,數(shù)據(jù)信息是計算機加工的對象??刂菩畔⒅饕侵噶睿瑪?shù)據(jù)信息包括數(shù)值和非數(shù)值數(shù)據(jù)。數(shù)值數(shù)據(jù)有確定的數(shù)值,能表示大小,可以在數(shù)軸上找到確定的點。表示一個數(shù)值數(shù)據(jù)的三個基本要素是:小數(shù)點表示感謝、進位計數(shù)制與符號表示。數(shù)值數(shù)據(jù)包括有定點數(shù)和浮點數(shù);非數(shù)值數(shù)據(jù)沒有確定的數(shù)值,主要包括有邏輯數(shù)據(jù)和字符數(shù)據(jù)。
計算機是由邏輯電路組成的,邏輯電路通常只有兩種狀態(tài),就是開關的接通與斷開,晶體管飽和與截止,電平的高與低等,這二種狀態(tài)正好可以用二進制數(shù)的兩個數(shù)0和1來表示,這樣在計算機中所有的數(shù)據(jù)都是以二進制代碼的形式存貯、處理和傳送的,因為二進制數(shù)具有:電路簡單;工作可靠;簡化了運算;邏輯性強等優(yōu)點。但是我們?nèi)粘I钪杏种饕褂玫氖鞘M制,還有一些是八進制和十六進制的,因此學習好數(shù)制知識是學習計算機知道的基礎,所以我們在教學中必須做好這此方面的知識的教學。
1從進位計數(shù)制入手,講解注重各種進制之間的關系
數(shù)制也稱計數(shù)制,是用一組固定的符號和統(tǒng)一的規(guī)則來表示數(shù)值的方法。人們通常采用的數(shù)制有十進制、二進制、八進制和十六進制。學習數(shù)制,必須首先掌握數(shù)碼、基數(shù)和位權這3個概念。
數(shù)碼:數(shù)制中表示基本數(shù)值大小的不同數(shù)字符號。例如,十進制有10個數(shù)碼:0~9。
基數(shù):數(shù)制所使用數(shù)碼的個數(shù)。例如,二進制的基數(shù)為2;十進制的基數(shù)為10。
位權:數(shù)制中某一位上的1所表示數(shù)值的大小(所處位置的價值)。例如,十進制的123,1的位權是100,2的位權是10,3的位權是1。
這些知識首先給學生講解,然后讓學生體會,再進行提問,增強學生的記憶和理解。在教學過程中,要讓學生從二進制與十進制的對照中,記住部分十進制、二進制、八進制和十六進制數(shù)的對照表。掌握它們之間的對應關系的規(guī)律,以便為后面的學習打下基礎。
2以二進制與十進制之間的轉(zhuǎn)換突破口,教好數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換
2.1二進制數(shù)轉(zhuǎn)換十進制數(shù)
基本原理:將二進制數(shù)從小數(shù)點開始,往左從0開始對各位進行正序編號,往右序號則分別為-1,-2,-3...直到最末位,然后分別將各位上的數(shù)乘以2的k次冪所得的值進行求和,其中k的值為各個位所對應的上述編號。
實例:將二進制數(shù)101.11轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)。
(101.11)2=1×22+0×21+1×20+1×2-1+1×2-2= (5.75)10
2.2十進制數(shù)轉(zhuǎn)換二進制數(shù)
(1) 十進制整數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制整數(shù)。采用基數(shù)2連續(xù)去除該十進制整數(shù),直至商等于“0”為止,然后逆序排列余數(shù)。
(2)十進制小數(shù)轉(zhuǎn)化為二進制小數(shù)。連續(xù)用基數(shù)2去乘以該十進制小數(shù),直至乘積的小數(shù)部分等于“0”,然后順序排列每次乘積的整數(shù)部分。
例:將十進制整數(shù)(25.51)10轉(zhuǎn)換為二進制整數(shù),采用“除2倒取余”的方法,小數(shù)采用“乘2順取整”的方法。過程如下:
結(jié)果:(25.51)10 = (11001.1000)2
2.3其他進制之間關系的轉(zhuǎn)換
運用上面二進制與十進制之間的轉(zhuǎn)換關系,以及相關規(guī)律,教師應將每一個轉(zhuǎn)換的內(nèi)容和步驟給學生講解一遍,在講解每一個內(nèi)容后,配合相當數(shù)量的練習題,使學生鞏固提高。
3在實際教學中根據(jù)學生的具體情況,改變教學方法和內(nèi)容
去年下半年,我擔任計算機科學系0716班的“計算機應用基礎”,在講完數(shù)制部分十進制、二進制、八進制和十六進制數(shù)的對照表》后,請掌握了的學生舉手,結(jié)果全班56人中只有5個學生舉手,而且學生委員汪梅花也沒有掌握。這樣我只有重新講一遍,然后給十分鐘學生消化,再出四道題讓學生做,并點四個學生上講臺在黑板上做。最后還是有一個同學羅延碩做錯了,我表揚了做對的同學并讓下面的同學自己對照一下。然后又對羅延碩做錯的題目進行了講解,并將注意事項重點講清楚。接著再出四道題目,學生做完后,我將答案寫在黑板上,讓全部做對的同學舉手,結(jié)果全班全部舉手了。
還去年下半年,我上計算機科學系0715班的“計算機應用基礎”時,當講到十進制數(shù)與八進制數(shù)轉(zhuǎn)換時,我講了一個例題,然后問學生清楚了沒有,全班54人中只有11搞懂了,其中班長周俊也在不懂之列。我問學生們二進制數(shù)轉(zhuǎn)十進制掌握怎么樣,他們不做聲,我只好出了三道二進制數(shù)轉(zhuǎn)十進制的題目讓學生做,并安排三人上黑板現(xiàn)場做,結(jié)果有二人做錯了,其中一個是團支書金丹。沒有辦法,我只好將二進制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進制再講一次,然后出了五道題,并讓他們上臺在黑板上做,其中又有一個宣傳委員胡利文做錯了,并且是最后一個步驟。我只得又講一次,并重點講解最后一步。下課前布置了十道題,到第二次檢查時,平時成績差的張蔚同學也全做對了。
上面這兩個例子說明,雖然預定的授課進度沒有完成,但我根據(jù)同學們的實際掌握情況改變了教學進度,使得所有的同學都掌握了此項知識。
4結(jié)束語
當然,數(shù)制還涉及到二進制數(shù)的算術運算和二進制數(shù)的邏輯運算等內(nèi)容,但只要我們將前面的內(nèi)容講解得透徹,學生掌握得扎實,后面的內(nèi)容學生定會學好,教師的教學水平和能力就會充分體現(xiàn)。去年我負責的這二個班的“計算機應用基礎”課,學生的成績?nèi)考案瘢⑶?715班的平均成績是88.1分,0716班的平均成績是86.9。實踐證明這種方式是行之有效的。
參考文獻
[1] 宋清龍. 計算機應用基礎(XP版)[M]. 北京:高等教育出版社,2007.
[2] 李明慧. 計算機組成原理[M]. 北京:中央廣播電視大學出版社,1994.