Интерактивный тренажер числа в памяти компьютера. Представление целых чисел в памяти ПК (8 класс)

Тренинг

Уважаемые пользователи! Обращаю внимание, что большая часть анимационных роликов корректно работает только в браузере Internet Explorer!!!

Устройство персонального компьютера

Интерактивный тренажер 2

Интерактивный тренажер 1 к теме: Устройство персонального компьютера (8 класс)

Кодирование чисел. Системы счисления

Интерактивный тренажер на перевод чисел из десятичной системы в двоичную

Интерактивный тренажер на перевод чисел из двоичной системы в десятичную

Интерактивный тренажер на перевод чисел из десятичной системы в восьмеричную

Интерактивный тренажер на перевод чисел из десятичной системы в шестнадцатеричную

Интерактивный тренажер на перевод чисел из двоичной системы в восьмеричную

Интерактивный тренажер на перевод чисел из двоичной системы в шестнадцатеричную

Интерактивные тренажеры на перевод чисел с основаниями 2, 8, 10, 16

Интерактивный тренинг №1 на тему: Кодирование чисел. Системы счисления.

Интерактивный тренинг на тему: Выполнение арифметических операций в различных системах счисления.

Двоичное представление отрицательных чисел в памяти компьютера. Прямая задача (тренинг )

Двоичное представление отрицательных чисел в памяти компьютера. Обратная задача (тренинг )

Целые числа со знаком. Представление чисел в памяти компьютера. Двухбайтовый код. (тренинг )

Задачи на декодирование информации тренинг

Кодирование графических изображений

Смешение цветов (генератор цветовой палитры) тренинг .

Задачи на кодирование цвета тренинг .

Исполнители

Исполнитель Робот презентация - тренинг .

Алгоритмы и программы (Язык программирования Паскаль)

Интерактивный тренинг №1 на отработку оператора присваивания.
Интерактивный тренинг №2 на отработку решения прямых задач.

Интерактивный тренинг №3 на отработку решения обратных задач.

Логика

Решение логических задач методом рассуждений (4 соседа) тренинг №1 .
Решение логических задач методом рассуждений (кто соврал) тренинг №2 .

Интерактивный тренинг на изучение понятия инверсия .

Интерактивный тренинг на изучение понятия коньюнкция .

Интерактивный тренинг на изучение понятия дизьюнкция .

Интерактивный

Класс: 9

Презентация к уроку


















Назад Вперёд

Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.

Цели урока:

  • Образовательные :
    • повторить понятие система счисления;
    • повторить правила перевода из любой системы счисления в 10-ю и из 10-й системы счисления в любую;
    • повторить правила перевода между 2-й, 8-й и 16-й системами счисления, используя метод триад и тетрад;
    • дать представление о представлении положительных и отрицательных числах в памяти компьютера и особенностях работы с целыми числами;
    • дать представление о разрядности ячейки памяти и диапазоне значений чисел;
    • дать представление о представлении вещественных чисел в памяти компьютера и особенностях работы компьютера с вещественными числами.
  • Развивающие :
    • развивать внимание, логическое мышление, умение анализировать, сопоставлять, делать выводы.
  • Воспитательные :
    • воспитание информационной культуры учащихся;
    • прививать интерес к предмету информатика;
    • прививать навыки самостоятельной работы;
    • воспитание активности учащихся.

Формы организации учащихся на уроке: индивидуальная, фронтальная

Используемое оборудование: компьютеры, интерактивная доска

Программное обеспечение: презентация к уроку, проверочный тест.

ХОД УРОКА

I. Организационный момент

Приветствие, проверка письменного домашнего задания.

II. Актуализация полученных знаний

Для остальных учащихся фронтальный опрос.

Вопросы для фронтального опроса:

– Что такое система счисления?
– Сколько цифр используются в 2-й, 8-й, 10-й, 16-й системах счисления, перечислить какие.
– Перевести число 345 8 в 10-ю систему счисления.
– Перевести число 451 10 в 16-ю систему счисления.
– Перевод числа 1011001101 2 в 8-ю и 16-ю системы счисления, используя триады и тетрады.

III. Изучение нового материала (Презентация )

Вся информация в памяти компьютера представляется в двоичном виде, т.е. с помощью нулей и единиц. Первоначально компьютеры могли работать только с числами. Теперь это числа, тексты, изображения, звук, видео. Работа с данными любого типа сводится к обработке двоичных чисел – чисел, записываемых с помощью двух цифр – 0 и 1. Отсюда и название – «Цифровые технологии».
В компьютере различаются два типа числовых величин: целые числа и вещественные числа. Различаются способы представления чисел в памяти компьютера.
Они называются:

  • форма с фиксированной точкой (применяется к целым числам)
  • форма с плавающей точкой (применяется к вещественным числам)

Представление целых чисел в форме с фиксированной запятой

Часть памяти компьютера, в которой хранится одно число – ячейка. Минимальный размер ячейки, где может храниться целое число – 8 бит или 1 байт.
Представим число 42 10 в двоичной системе счисления, а затем представим как будет выглядеть это число в памяти компьютера.
42 10 = 101010 2 .

Запишем полученное число в восьмиразрядную ячейку. Запись в ячейку производится с конца, то есть последняя цифра числа записывается в последний разряд ячейки, потом предпоследнюю цифру в предпоследний разряд ячейки и так далее пока не закончится число. Свободные разряды слева заполняются нулями.

0 0 1 0 1 0 1 0

Самый старший разряд (первый слева) – хранит знак числа. Если число положительное, то этот разряд равен 0, если отрицательное – 1.

Таким образом, самое большее положительное число, которое можно вписать в восьмиразрядную сетку имеет вид:

0 1 1 1 1 1 1 1

И это число 1111111 2 = 127 10
Максимальное целое положительное число, помещающееся в восьмиразрядную ячейку, равно 127.

Рассмотрим представление в памяти компьютера целых отрицательных чисел

Для представления целых отрицательных чисел используется дополнительный код.
Дополнительный код числа можно получить, зная следующий алгоритм:

  1. Записать внутреннее представление соответствующего ему положительного числа
  2. Записать обратный код полученного числа заменой во всех разрядах 0 на 1, и 1 на 0.
  3. К полученному числу прибавить 1.

Представим внутреннее представление числа – 42 10 в восьмиразрядной ячейке: 42 10 = 101010 2

1) 00101010
2) 11010101 это обратный код
3) + 1
11010110 получили представление числа – 42 10 в восьмиразрядной ячейке.

Старший разряд получил значение 1 автоматически. Единица в старшем разряде – признак отрицательного числа.
Сложим числа 42 и – 42. Должны получить 0, проверим:

00101010
11010110
100000000 получили число, старший разряд которого выходит за пределы восьмиразрядной ячейки, таким образом восьмиразрядная ячейка заполнена нулями, т.е. полученное при сложение число равно 0.

Представление восьмиразрядного отрицательного числа – Х дополняет представление соответствующего положительного числа Х до значения 2 8 . Поэтому представление отрицательного целого числа называется дополнительным кодом.

Диапазон представления целых чисел в восьмиразрядной ячейке:

– 128 < X < 127 или –2 7 < Х < 2 7 – 1

Мы рассмотрели представление целых чисел на примере 8-ми разрядной ячейки, но бывают и 16-разрядные и 32-разрядные ячейки.

В 16-рядной ячейке можно получить числа диапазоном:

– 2 15 < X < 2 15 – 1 или – 32768 < X < 32767

В 32-разрядной ячейке можно получить числа диапазоном:

– 2 31 < X < 2 31 – 1 или – 2147483648 < X < 2147483647

Общая формула для диапазона целых чисел в зависимости от разрядности N ячейки:

– 2 N–1 < X < 2 N–1 – 1

Представление целых чисел в форме с плавающей запятой.

Вещественные числа это тоже, что и действительные числа. Из курса математике вам известно, что к действительным числам относятся целые и дробные числа.
Всякое вещественное число X записывается в виде произведения мантиссы m и основания системы счисления p в некоторой целой степени n, которую называют порядком:

Например, число 25,324 = 0,25324 · 10 2
мантисса m = 0,25324, n = 2 – порядок. Порядок указывает, на какое количество позиций и в каком направлении должна сместится десятичная запятая в мантиссе.
Чаще всего для хранения вещественных чисел в памяти компьютера используется 32-разрядная или 64-разрядная ячейка. В первом случае это будет с обычной точностью, во-втором случае с удвоенной точностью. В ячейке хранятся два числа в двоичной системе счисления: мантисса и порядка.
Диапазон вещественных чисел ограничен, но он значительно шире, чем при представление целых чисел в форме с фиксированной запятой.
Например, при использовании 32-разрядной ячейки этот диапазон следующий:

–3,4 · 10 38 < X < 3,4 · 10 38

Результаты машинных вычислений с вещественными числами содержат погрешность. При удвоенной точности погрешность уменьшается. Выход из диапазона (переполнение) приводит к прерыванию работы процессора.

IV. Закрепление изученного материала

Выполнить самостоятельно задания №3(а,б) и №4(а,б) на странице учебника 105 с последующей проверкой

а) Записать внутреннее представление числа 32 в восьмиразрядную ячейку 32 10 = 100000 2

Значит внутреннее представление числа 32 в восьмиразрядную ячейку: 00100000

б) Записать внутреннее представление числа –32 в восьмиразрядную ячейку
32 имеет представление 00100000
Обратный код 11011111
+1
11100000
Значит внутреннее представление числа –32 в восьмиразрядную ячейку: 11100000

а) Определить какому десятичному числу соответствует двоичный код 00010101 восьмиразрядного представления целого числа.

Видим, что первый разряд – 0, значит число положительное.

Переведём число 10101 2 в десятичную систему счисления:

1 · 2 4 + 0 · 2 3 + 1 · 2 2 + 0 · 2 1 + 1 · 2 0 = 16 + 4 + 1 = 21 10

Значит двоичный код 00010101 восьмиразрядного представления целого числа 21 10 .

б) Определить какому десятичному числу соответствует двоичный код 11111110 восьмиразрядного представления целого числа.

Видим, что первый разряд – 1, значит число отрицательное. Для нахождения десятичного числа выполним алгоритм дополнительного кода в обратном порядке, а именно:

1) Вычтем из данного числа 1

11111110
– 1
11111101

2) Заменим 1 на 0 и 0 на 1

3) Переведём двоичное число 10 2 в десятичную систему счисления.

10 2 = 1 · 2 1 + 0 · 2 0 = 2

Таким образом, двоичный код 11111110 восьмиразрядного представления целого числа 2 10 .

Задание: представить вещественное число

а) 0,0050589; б)1234,0456

в нормализованной форме с плавающей точкой в десятичной системе счисления.

а) 0,0050589 = 0,50589 · 10 –2
б) 1234,0456 = 0,12340456 · 10 4

V. Итог урока

– Сегодня на уроке вы узнали, каким образом хранятся числа в памяти компьютера. Как зависит диапазон значений чисел от размера ячейки, в которой хранится число.
Выставление оценок за урок (тест и задания №3, №4)

VI. Домашнее задание

Параграф 17, вопросы 1, 2, задания №3 (в,г), №4 (в,г)/

Технологическая карта урока. Босова Л.Л., Босова А.Ю. Информатика. 8______ класс. ФГОС.

Дата __________________________________

Урок 5. Представление целых и вещественных чисел в памяти ПК.

Цели урока:

предметные - формирование представлений о структуре памяти компьютера: память - ячейка - бит (разряд);

метапредметные - понимание ограничений на диапазон значений величин при вычислениях;

личностные - понимание роли фундаментальных знаний как основы современных информационных технологий.

Решаемые учебные задачи:

1) закрепление навыков оперирования с числами, представленными в различных позиционных системах счисления;

2) знакомство со структурой памяти компьютера;

3) рассмотрение беззнаковых данных, сфер их применения и способов представления в памяти компьютера;

4) рассмотрение представления целых чисел со знаком;

5)рассмотрение нормальной (научной, экспоненциальной) формы записи вещественных чисел;

6) рассмотрение формата с плавающей запятой;

1

Организационный момент

Дети рассаживаются по местам. Проверяют наличие принадлежностей.

Личностные УУД:

- формирование навыков самоорганизации

Запись домашнего задания.

§ 1.2 РТ. №62-65

Работа с дневниками

Проверка домашней работы + устное повторение

    РТ. № 43 (визуально

    устное повторение:

    Какие системы счисления относятся к компьютерным?

    В чем преимущество хранения числовой информации в 8-ричной и 16-ричной системах перед двоичной системой?

    Каков алфавит 8-ричной системы?

    Каков алфавит 16-ричной системы?

    В чем суть алгоритма записи чисел в развернутой форме? К чему это приводит?

    В чем суть алгоритма перевода десятичного числа в любую систему счисления?

2,8,16;

Экономия места в памяти ПК;

0-7;

0-9, A-F ;

Число раскладывается по разрядным слагаемым, происходит перевод числа в десятичную систему счисления;

Деление на основание системы, выписывание остатков

Регулятивные УУД:

- формирование осознанного подхода к оценке деятельности.

Формулирование темы и целей урока (по 1 баллу за каждый ответ)

Вспомни, как представляются символы в памяти ПК?

Подумай, как представляются числа в памяти ПК?

Да, вы правы, числовая информация, как и любая другая хранится и обрабатывается компьютером в двоичной системе. Но для хранения и обработки чисел имеются свои правила. На уроке мы и должны узнать, как представляются числа в памяти ПК и тема нашего урока:

Задачи урока:

- узнать:

- научиться:

Двоичные коды хранятся в таблицах кодировки;

- записать число в других системах счисления;

Наверное, тоже в двоичной системе счисления;

-«Представление чисел в компьютере»;

- о представлении чисел в памяти ПК;

Записывать числа в компьютерном представлении.

Коммуникативные УУД:

Развитие навыков общения со сверстниками и взрослыми в процессе деятельности.

Личностные УУД:

- формирование математического мышления

Регулятивные УУД:

Умение ставить учебную задачу, называть цель, формулировать тему в соответствии с нормами русского языка,

Объяснение темы

Узнай о представлении чисел в компьютере

Составь опорный конспект:

Смотрят видео;

Работают с учебником п. 1.2

Познавательные УУД:

-

Личностные УУД:

- формирование навыков грамотного письма, формирования навыков поиска информации в имеющемся источнике.

Познавательные УУД:

- развитие познавательной активности

Личностные УУД:

- формирование навыков решения задач

Регулятивные УУД:

- умение использовать полученные знания на практике

Закрепление

Выполни вместе с учителем

РТ. № 66,67

Компьютерный практикум

Выполни с помощью учебного тренажера, запиши в тетрадь

Работают с интерактивным тренажером «Числа в памяти ПК»

Итоги урока, выставление оценок.

Можете ли вы назвать тему урока?

Вам было легко или были трудности?

Что у вас получилось лучше всего и без ошибок?

Какое задание было самым интересным и почему?

Как бы вы оценили свою работу?

    Л.Л. Босова, А.Ю. Босова « Информатика 8 класс». Бином. 2015.

    Л.Л. Босова, А.Ю. Босова. Методическое пособие.7-9 класс