Инфоурок / Информатика / Конспекты / Представление чисел в памяти компьютера
Обращаем Ваше внимание: Министерство образования и науки рекомендует в 2017/2018 учебном году включать в программы воспитания и социализации образовательные события, приуроченные к году экологии (2017 год объявлен годом экологии и особо охраняемых природных территорий в Российской Федерации).

Учителям 1-11 классов и воспитателям дошкольных ОУ вместе с ребятами рекомендуем принять участие в международном конкурсе «Я люблю природу», приуроченном к году экологии. Участники конкурса проверят свои знания правил поведения на природе, узнают интересные факты о животных и растениях, занесённых в Красную книгу России. Все ученики будут награждены красочными наградными материалами, а учителя получат бесплатные свидетельства о подготовке участников и призёров международного конкурса.

ПРИЁМ ЗАЯВОК ТОЛЬКО ДО 15 ДЕКАБРЯ!

Конкурс "Я люблю природу"

Представление чисел в памяти компьютера




Московские документы для аттестации!

124 курса профессиональной переподготовки от 4 795 руб.
274 курса повышения квалификации от 1 225 руб.

Для выбора курса воспользуйтесь поиском на сайте KURSY.ORG


Вы получите официальный Диплом или Удостоверение установленного образца в соответствии с требованиями государства (образовательная Лицензия № 038767 выдана ООО "Столичный учебный центр" Департаментом образования города МОСКВА).

ДИПЛОМ от Столичного учебного центра: KURSY.ORG


библиотека
материалов

Тема урока: «Представление чисел в памяти компьютера»


Цель урока: знакомство с представлением чисел в памяти компьютера.


Задачи урока:

Образовательная – сформировать представление у учащихся о форме представления чисел в памяти компьютера.

Воспитательная – воспитание информационной культуры учащихся, внимательности, аккуратности, дисциплинированности, усидчивости, привитие навыков самостоятельной работы, обеспечение сознательного усвоения учебного материала.

Развивающая – развивать алгоритмическое мышление, познавательный интерес, прививать исследовательские навыки.


Тип урока: комбинированный.


Наглядность и оборудование:

  1. Компьютер;

  2. Конспект урока;

  3. Презентация «Представление чисел в памяти компьютера», созданная в программе Microsoft Power Point;


Ход урока


  1. Организационный момент. Приветствие, проверка присутствующих, объявление темы и цели урока. Учащиеся записывают тему урока в тетрадях (слайд 1).

Сегодня вы узнаете, в каком виде представляется и хранится числовая информация в памяти компьютера. Но, прежде чем приступить к изучению нового материала, повторим основные понятия, которые мы изучали на прошлом уроке.


  1. Актуализация знаний.

Фронтальный опрос: (слайд 2)

    1. Что такое системы счисления?

    2. Что такое основание?

    3. Назовите распространенные системы счисления.

    4. Какой имеет алфавит и основание двоичная система счисления?

    5. Какой имеет алфавит и основание десятичная система счисления?

    6. Как перевести число из двоичной системы счисления в десятичную?

    7. Как перевести число из десятичной системы счисления в двоичную?

    8. Правила сложения двоичных чисел.



Самостоятельная работа (на карточках):


Вариант 1

  1. Перевести число в двоичную систему счисления: 3410

  2. Перевести число из двоичной системы счисления в десятичную: 101112

  3. Сложить двоичные числа: 10010 + 111.


Вариант 2

  1. Перевести число в двоичную систему счисления: 2710

  2. Перевести число из двоичной системы счисления в десятичную: 1101002

  3. Сложить двоичные числа: 11101 + 1011.


Ответы: Вариант 1: 1. 100010; 2. 23; 3. 11001.

Вариант 2: 1. 11011; 2. 52; 3. 101000.


Взаимопроверка самостоятельных работ.


Ребята, проверьте правильность выполнения самостоятельной работы. Ответы вы видите на экране (слайд 3). За каждый правильный ответ поставьте себе 1 балл. 3 балла – оценка «пять», 2 балла – оценка «4», 1 балл – оценка «3», 0 баллов – оценка «2». Напишите количество баллов и сдайте листочки.


3 человека по моей просьбе подготовили небольшие сообщения на темы:


  1. Почему в компьютерах используется двоичная система счисления?

  2. Преимущества и недостатки двоичной системы счисления для использования её в компьютерах.

  3. Применение восьмеричной и шестнадцатеричной систем счисления в компьютерах.

Заслушиваются сообщения учащихся.


1 ученик: От того, какая система счисления будет использована в компьютере, зависят скорость вычислений, ёмкость памяти, сложность алгоритмов выполнения арифметических операций.

Десятичная система счисления, привычная для нас, не является наилучшей для использования в ЭВМ. При реализации в компьютере этой системы счисления необходимы функциональные элементы, имеющие ровно 10 устойчивых состояний, каждое из которых ставится в соответствие определённой цифре. Такие машины существуют. Но конструкция элементов такой машины оказывается чрезвычайно сложной, что сказывается на надёжности и скорости работы компьютера.

Наиболее надёжной и дешёвой является конструкция, когда электронные элементы, на которых построены современные ЭВМ, могут находиться только в двух состояниях. Одно состояние можно закодировать цифрой 0, другое – цифрой 1. Такое кодирование называется двоичным.


2 ученик. Компьютеры используют двоичную систему счисления, потому что она имеет ряд преимуществ перед другими системами.

Преимущества двоичной системы счисления:

  1. Для её реализации нужны технические устройства с двумя устойчивыми состояниями.

  2. Представление информации посредством только двух состояний надёжно и помехоустойчиво.

  3. В двоичной системе счисления предельно просто выполняются арифметические операции.

Недостаток двоичной системы счисления:

  1. Быстрый рост числа разрядов, необходимых для записи чисел (запись получается длинной).


3 ученик. Конечно, вся информация в компьютере представлена в двоичной системе счисления, но в ЭВМ нашли применение также восьмеричная и шестнадцатеричная системы счисления.

Шестнадцатеричная система счисления используется для компактного представления (на бумаге или на экране) двоичной информации, хранимой в памяти ЭВМ.

Шестнадцатеричный код в 4 раза короче соответствующего двоичного кода. Это делает информацию более удобной для рассмотрения и анализа специалистами (программистами и инженерами). Таким образом, восьмеричная и шестнадцатеричная системы счисления выступают в качестве простейшего языка общения человека с ЭВМ, достаточно близкого как к привычной для человека десятичной системе счисления, так и к «двоичному» языку машины. Переход от двоичной записи числа к восьмеричной или шестнадцатеричной достаточно прост.


3. Изучение нового материала. (При объяснении используется презентация).


Любая информация в памяти компьютера представляется с помощью нулей и единиц, то есть с помощью двоичной системы счисления. Первоначально компьютеры могли работать только с числами. Теперь это и числа, и тексты, и изображение, и звук.

Работа с данными любого типа сводится к обработке двоичных чисел – чисел, записываемых с помощью двух цифр – 0 и 1.

В компьютере различаются два типа числовых величин: целые числа и вещественные числа. Различаются способы представления их в памяти компьютера (слайд 4).

Они называются:

  1. форма с фиксированной точкой (применяется к целым числам)

  2. форма с плавающей точкой (применяется к вещественным числам) (слайд 5).

В отдельной части памяти компьютера хранится информация. Данную часть памяти компьютера будем называть ячейкой. Минимальный размер ячейки, где может храниться наша информация, 1 байт или 8 бит (слайд 6).

Давайте попробуем представить число 1310 в двоичной системе счисления, для того чтобы дальше мы могли с вами представить данное число, как оно будет выглядеть в памяти компьютера (слайд 7).

1310=11012

А теперь запишем это число в восьмиразрядную сетку ячейки. Запись в ячейку мы начинаем с конца, то есть последнюю цифру нашего числа мы записываем в последний разряд ячейки, потом предпоследнюю цифру в предпоследний разряд ячейки и таким образом пока не закончится наше число.

Мы с вами видим: при записи этого числа у нас возникли проблема в том, что наше полученное число состоит из четырех цифр, а нам надо записать восьмиразрядное число, пустые разряды мы заполняем нулями.

Для представления со знаком самый старший (левый) бит отводится под знак числа, остальные разряды – под само число. Если число положительное, то в знаковый разряд помещается 0, если отрицательное – 1.

Максимальное целое положительное число, помещающееся в восьмиразрядную сетку, равно 127.

Мы рассмотрели, как представляются целые положительные числа, теперь пришло время рассмотреть целые отрицательные числа.

Для того чтобы представить целые отрицательные числа, используется дополнительный код.

Чтобы получить дополнительный код, нужно использовать следующий алгоритм: (слайд 8)

  1. записать внутреннее представление соответствующего ему положительного числа;

  2. записать обратный код полученного числа заменой во всех разрядах 0 на 1, 1 на 0;

  3. к полученному числу прибавить 1.


Для положительного числа прямой, обратный и дополнительный коды выглядят одинаково.


Пример:

Определим внутреннее представление числа -1310 в восьмиразрядной сетке (слайд 9).

  1. Запишем внутреннее представление числа 1310: 00001101

  2. Запишем обратный код: 11110010

  3. К полученному числу прибавим 1: 11110011

111100112 это и есть представление числа -1310

Мы с вами научились записывать числа в восьмиразрядную сетку, но бывают и 16-разрядные сетки и 32-разрядные сетки (слайд 10).

В восьмиразрядной сетке можно получить числа диапазоном

-127<=X<=127.

В 16-рядной сетке можно получить числа диапазоном

-32768<=X<=32768

В 32-разрядной сетке можно получить числа диапазоном

-2147483648<=X<=2147483647

При выходе результатов вычислений с целыми числами за допустимый диапазон (переполнение) работа процессора не прерывается. Компьютер продолжает считать, но при этом результаты могут оказаться неверными (слайд 11).

Форма с плавающей запятой используется для представления вещественных чисел.

В математике вещественные числа называются действительными числами.

Давайте вспомним из курса математики, что относится к вещественным числам? (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 (слайд 12).

X=m*pn


  1. Закрепление изученного материала (слайд 14).

  1. Представить число 4510 для записи числа в памяти компьютера. (Ответ: 00101101).

  2. Представить число -8710 для записи числа в памяти компьютера. (Ответ: 10101001).


  1. Итог урока, рефлексия

Наш урок подходит к завершению. Скажите, пожалуйста, что нового вы сегодня узнали на уроке? Что удалось? Что не удалось? Над чем нам ещё нужно поработать? (Ответы учащихся).

Сегодня получили оценки следующие учащиеся (называются фамилии и имена детей, получивших оценки).

Урок окончен. Спасибо за внимание.

Оценки выставляются в дневники.


  1. Домашнее задание (слайд 15).


Информатика и ИКТ. Базовый курс: Учебник для 9 класса. Авторы: И. Г. Семакин, Л. А. Залогова, С. В. Русаков, Л. В. Шестакова. – М.: Бином. Лаборатория знаний, 2010 г.


Самые низкие цены на курсы переподготовки

Специально для учителей, воспитателей и других работников системы образования действуют 50% скидки при обучении на курсах профессиональной переподготовки.

После окончания обучения выдаётся диплом о профессиональной переподготовке установленного образца с присвоением квалификации (признаётся при прохождении аттестации по всей России).

Обучение проходит заочно прямо на сайте проекта "Инфоурок", но в дипломе форма обучения не указывается.

Начало обучения ближайшей группы: 13 декабря. Оплата возможна в беспроцентную рассрочку (10% в начале обучения и 90% в конце обучения)!

Подайте заявку на интересующий Вас курс сейчас: https://infourok.ru


Общая информация

Номер материала: ДБ-310610
Курсы профессиональной переподготовки
133 курса

Выдаем дипломы установленного образца

Заочное обучение - на сайте «Инфоурок»
(в дипломе форма обучения не указывается)

Начало обучения: 13 декабря
(набор групп каждую неделю)

Лицензия на образовательную деятельность
(№5201 выдана ООО «Инфоурок» 20.05.2016)


Скидка 50%

от 13 800  6 900 руб. / 300 часов

от 17 800  8 900 руб. / 600 часов

Выберите квалификацию, которая должна быть указана в Вашем дипломе:
... и ещё 87 других квалификаций, которые Вы можете получить

Похожие материалы

Получите наградные документы сразу с 38 конкурсов за один орг.взнос: Подробнее ->>