
通過探索、歸納、猜想和驗證,體驗進(jìn)位制的形成過程,并能運用進(jìn)位制解決簡單的實際問題.在活動中感悟數(shù)學(xué)與生活實際、數(shù)學(xué)與其他學(xué)科、數(shù)學(xué)內(nèi)部知識的聯(lián)絡(luò)和綜合應(yīng)用
你還記得自己最早學(xué)習(xí)加法時的情景嗎?是不是把雙手一伸,掰著手指計算的?手指是世界上最古老的“計算器”,這種掰手指算數(shù)的方式,與目前使用最廣泛的“十進(jìn)制記數(shù)法”密切相關(guān)而計算機(jī)使用的“二進(jìn)制記數(shù)法”,同樣具有劃時代的意義.
是否還有其他進(jìn)位制?讓我們帶著這些問題一起來探究進(jìn)位制.
兩種不同進(jìn)位制的意義分別是什么?
為什么會有不同的進(jìn)位制?
不同進(jìn)位制的數(shù)之間能否互相轉(zhuǎn)換? 如何轉(zhuǎn)換?
二進(jìn)制數(shù)之間能否進(jìn)行運算? 如何運算?
認(rèn)識進(jìn)位制,理解不同進(jìn)位制的數(shù)之間的轉(zhuǎn)換,以及二進(jìn)制數(shù)的加法運算,挖掘古代燦爛文明和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的聯(lián)系.
查閱相關(guān)資料,初步了解二進(jìn)制;查找第十四屆國際數(shù)學(xué)教育大會(ICME-14)標(biāo)識及其介紹。
1.十進(jìn)制的自然數(shù)可以寫成2的方冪的降冪的多項式,如:21(10)=16+4+1=1×24+0×23+1×22+0×21+1×20=10101(2),即十進(jìn)制的數(shù)21對應(yīng)二進(jìn)制的數(shù)10101,按照上述規(guī)則,解答下列問題:(1)二進(jìn)制的數(shù)11111對應(yīng)的十進(jìn)制的數(shù)為多少?(2)十進(jìn)制的數(shù)73對應(yīng)的二進(jìn)制的數(shù)為多少?
解:(1)11111(2)=1×24+1×23+1×22+1×21+1×20=16+8+4+2+1=31(10),即二進(jìn)制的數(shù)11111對應(yīng)的十進(jìn)制的數(shù)為:31;(2)73(10)=64+8+1=1×26+0×25+0×24+1×23+0×22+0×21+1×20=1001001(2),即十進(jìn)制的數(shù)73對應(yīng)的二進(jìn)制的數(shù)為:1001001.
【分析】(1)根據(jù)題目中的計算方法可以求得二進(jìn)制的數(shù)11111對應(yīng)的十進(jìn)制的數(shù);(2)根據(jù)題目中的計算方法可以求得十進(jìn)制的數(shù)73對應(yīng)的二進(jìn)制的數(shù).
2.十進(jìn)制是用0~9這十個數(shù)字來表示數(shù),滿十進(jìn)一,例:212=2×102+1×10+2;計算機(jī)常用二進(jìn)制來表示字符代碼,它是用0和1兩個數(shù)來表示數(shù),滿二進(jìn)一,例:二進(jìn)制數(shù)10000轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制數(shù):1×24+0×23+0×22+0×21+0=16;其他進(jìn)制也有類似的算法.(1)根據(jù)以上信息,將二進(jìn)制數(shù)“101110”轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制數(shù).(2)中國古代《易經(jīng)》一書中記載,人們通過在繩子上打結(jié)來記錄數(shù)量,即“結(jié)繩記數(shù)”.如圖,一位婦女在從右到左依次排列的繩子上打結(jié),滿六進(jìn)一,用來記錄采集到的野果數(shù)量.根據(jù)右圖,計算采集到的野果數(shù)量.
【分析】(1)根據(jù)二進(jìn)制轉(zhuǎn)換十進(jìn)制的方法列式計算即可;(2)滿六進(jìn)一,類似于六進(jìn)制數(shù),仿照二進(jìn)制轉(zhuǎn)換十進(jìn)制的計算方法進(jìn)行計算即可.解:(1)101110轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制數(shù)是:1×25+0×24+1×23+1×22+1×21+0=32+0+8+4+2+0=46,(2)由于滿六進(jìn)一,類似于六進(jìn)制數(shù),轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制數(shù)為:2×63+3×62+0×21+2×60=432+108+0+2=542.答:采集到的野果數(shù)量為542個.
認(rèn)識進(jìn)位制,探究不同進(jìn)位制的數(shù)之間的轉(zhuǎn)換
進(jìn)位制是人們?yōu)榱擞洈?shù)和運算方便而約定的記數(shù)系統(tǒng).約定逢十進(jìn)一就是十進(jìn)制,逢二進(jìn)一就是二進(jìn)制.也就是說,“逢幾進(jìn)一”就是幾進(jìn)制,幾進(jìn)制的基數(shù)就是幾. 在日常生活中,我們最熟悉、最常用的是十進(jìn)制.使用0~9十個數(shù)字記數(shù)時,幾個數(shù)字排成一行,從右起,第一位是個位,個位上的數(shù)字是幾就表示幾個一;第二位是十位,十位上的數(shù)字是幾就表示幾個十;接著依次是百位、千位…….例如,十進(jìn)制數(shù)3721中的3表示3個千,7表示7個百,2表示個十,1表示1個一,于是我們得到下面的式子: 3721=3×103+7×102+2×101+1×10°可見,一個數(shù)可以表示成各數(shù)位上的數(shù)字與基數(shù)的冪的乘積之和的形式.
規(guī)定當(dāng)a≠0時,a0=1.
任務(wù)1 二進(jìn)制是逢二進(jìn)一,其各數(shù)位上的數(shù)字為0或1.請把二進(jìn)制數(shù)1011 表示成各數(shù)位上的數(shù)字與基數(shù)的冪的乘積之和的形式,從而轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù).
說明:為了區(qū)分不同的進(jìn)位制,常在數(shù)的右下角標(biāo)明基數(shù),例如,(1011)2就是二進(jìn)制數(shù) 1011的簡單寫法,十進(jìn)制數(shù)一般不標(biāo)注基數(shù).
任務(wù)2 把 89 轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)和八進(jìn)制數(shù).
提示:轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)時,把89表示成0或1與基數(shù)2的冪的乘積之和的形式;轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)時,把89表示成0,1,2,3,4,5,6或7與基數(shù)8的冪的乘積之和的形式
任務(wù)3 通過研究二進(jìn)制數(shù)及十進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換,你有哪些發(fā)現(xiàn)?進(jìn)一步地,你能進(jìn)行其他不同進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換嗎?
二進(jìn)制只用0和1兩個數(shù)字,這正好與電路的斷和通兩種狀態(tài)相對應(yīng),因此計算機(jī)內(nèi)部都使用二進(jìn)制.計算機(jī)在進(jìn)行數(shù)(十進(jìn)制)的運算時,先把接收到的數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行運算,再把運算結(jié)果轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù),并輸出結(jié)果.
任務(wù)1 查閱資料,分析計算機(jī)運算選擇二進(jìn)制的原因,從多個角度分析選擇二進(jìn)制的優(yōu)越性
任務(wù)2 小組合作,研究二進(jìn)制數(shù)的加法運算法則,并填寫表1中的活動記錄單.
(1)根據(jù)上面的加法運算法則,計算(10010)2+(111)2,并交流一下計算方法.(2)① 計算 45+23; ②把 45,23 分別轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù),利用二進(jìn)制數(shù)的加法運算法則計算它們的和, 再把和轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù); ③比較①②的計算結(jié)果是否相同.
任務(wù)3 計算機(jī)的存儲容量是指存儲器能存放二進(jìn)制代碼的總位數(shù),用于計量存儲容量的基本單位是字節(jié)(byte).請研究手機(jī)、計算機(jī)等電子存儲設(shè)備的容量以及它們存儲的一些電子文件的大小,它們通常以什么單位表示?這些單位之間有什么關(guān)系?
任務(wù)4 古人在研究天文、歷法時,也曾經(jīng)采用七進(jìn)制、十二進(jìn)制、六十進(jìn)制記數(shù)法.至今,我們?nèi)匀皇褂靡恍瞧?天、一年12個月、一小時60分鐘的記時方法:結(jié)合角度、時間等實際問題,分小組討論一下六十進(jìn)制的加法運算法則.
任選下列主題之一進(jìn)行研究
1.國際數(shù)學(xué)教育大會是全球數(shù)學(xué)教育界水平最高、規(guī)模最大的學(xué)術(shù)盛會,每四年一屆:ICME-14于2021年在上海舉辦,這是國際數(shù)學(xué)教育大會第一次在中國舉辦大會標(biāo)識(圖1)中蘊含著很多數(shù)學(xué)文化元素,以中國傳統(tǒng)文化中“洛書”與“河圖”為原本,并將其與我國古老的八卦進(jìn)行了融合,體現(xiàn)了我國傳統(tǒng)文化的博大精深.其中八卦符號可以用于記數(shù),請?zhí)骄窟@個符號所表示的數(shù),互相交流各自的計算方法
提示:八卦中 稱為陽爻, 稱為陰爻,每卦均由三個陽爻或陰爻組成。把八卦符號看作表示二進(jìn)制數(shù)時,陽爻對應(yīng)數(shù)字1,陰爻對應(yīng)數(shù)字0,這樣,圖2中從左起第一個符號表示的二進(jìn)制數(shù)為(011)2.大會標(biāo)識中的記數(shù)符號由四個二進(jìn)制數(shù)組成,將它們分別轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)得到一個四位數(shù);將這個四位數(shù)看作一個八進(jìn)制數(shù),再將這個八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)
2.除了十進(jìn)制、二進(jìn)制、八進(jìn)制等記數(shù)法,日常生活中還經(jīng)常使用其他進(jìn)位制,如十二進(jìn)制、六十進(jìn)制等.結(jié)合上述學(xué)習(xí),寫一篇與進(jìn)位制有關(guān)的文章,包括進(jìn)位制的意義及其運算,不同進(jìn)位制的特點、適用范圍及互相轉(zhuǎn)換等.
4.展示交流制作向全班匯報的演示文稿,選出代表向全班同學(xué)展示本組的研究成果分享實踐過程中的活動經(jīng)驗、遇到的困難及其解決方法,反思活動中的不足.
1.組建合作團(tuán)隊本次綜合與實踐活動需要團(tuán)隊協(xié)作,在班級中組成5~8人一組的研究小每位同學(xué)參加其中一個小組,每個小組確定一名負(fù)責(zé)人組
2.方案構(gòu)思小組成員進(jìn)行充分的討論與交流,集思廣益,形成解決上述任務(wù)的方案
3.方案實施按照小組設(shè)計的方案進(jìn)行任務(wù)分工,使每位成員都有明確的任務(wù),根據(jù)規(guī)劃的研究步驟實施,完成活動任務(wù),形成研究報告
通過成果展示與交流,基于各組完成的研究報告,根據(jù)情況選擇任務(wù)完成表、表現(xiàn)評分表、自我反思表等進(jìn)行評價.與老師和全班同學(xué)一起,通過質(zhì)疑、辯論、評價,總結(jié)成果,分享體會,分析不足,開展自我評價、同學(xué)評價和教師評價,完成本次綜合與實踐活動.
這是一份人教版(2024)七年級上冊(2024)第二章 有理數(shù)的運算綜合與實踐 進(jìn)位制的認(rèn)識與探究獲獎教學(xué)課件ppt,共19頁。PPT課件主要包含了綜合與實踐,初識進(jìn)位制,探究進(jìn)位制,“魔”亦有道,小組建設(shè)及分工,商定實施方案,任務(wù)成果展示,填寫項目評價量表,完成活動報告等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份初中數(shù)學(xué)人教版(2024)七年級上冊(2024)第二章 有理數(shù)的運算綜合與實踐 進(jìn)位制的認(rèn)識與探究習(xí)題課件ppt,共10頁。
這是一份數(shù)學(xué)七年級上冊(2024)綜合與實踐 進(jìn)位制的認(rèn)識與探究復(fù)習(xí)ppt課件,共16頁。PPT課件主要包含了知識結(jié)構(gòu),自然數(shù),有理數(shù),絕對值,比較大小,相反數(shù),到原點的距離,科學(xué)記數(shù)法,近似數(shù),運算律等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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