СИСТЕМЫ СЧИСЛЕНИЯ
Хочу поделиться своими наработками в изучении учащимися
темы «Системы счисления». Мною предлагается учебно-методический комплекс по
данной теме. В процессе подготовки и разработки комплекса на первом этапе была
разработана карта , в которой отражены основные понятия и определения
предлагаемой темы. На следующем этапе дано алгоритмическое описание всех видов
действий. Разработана итоговая трехуровневая контрольная работа с учетом
требований подготовки к ЕГЭ. Составлен комплект из 6 срезовых работ,
дифференцированных по 3 уровням сложности. Создана система уроков ,
ориентированная на достижение прогнозируемых результатов.
Основные обобщенные прогнозируемые
результаты изучения темы:
1.
Учащиеся должны знать основные понятия и определения
темы.
2.
Учащиеся должны уметь переводить числа из одной
системы счисления в другую.
3.
Учащиеся должны уметь производить арифметические
действия над числами в двоичной системе счисления Учащиеся должны уметь
производить арифметические действия над числами в двоичной системе счисления.
Алгоритмы
Алгоритм перевода из десятичной системы счисления в любую другую.
Десятичное
число в свернутом виде представлено следующим образом:
А10= аn an-1 an-2….a1 a0, a-1…. am-1 am
В
развернутом виде данное число представлено в виде:
А10= аn* 10n+an-1*10n-1+ an-2*10n-2…+a1*101 +a0 +a-1*10-1…. +a-m*10-m
Алгоритм перевода целого десятичного числа в другую систему счисления основан
на том, что любое десятичное число можно представить в виде ряда с другим
основанием q:
А10= bn* q n+bn-1* q n-1+ bn-2* q n-2…+b1* q 1 +b0
1) при первом делении А10 на основание q получим
bn* q n-1+bn-1* q n-2+ bn-2* q n-3…+b1 и остаток b0 ;
2) при втором делении А10 на основание q получим
bn* q n-2+bn-1* q n-3+ bn-2* q n-4…+b2 и остаток b1 .
При каждом следующем делении А10 на
основание q получим последовательно остатки деления b2 , b3 ….. bn-2, bn-1, bn. .
Таким образом получим последовательность цифр в числе А10
по основанию q и число в свернутом виде :
А10 = bn bn-1 bn-2 …… b3 b2 b1 b0
.
Алгоритм перевода десятичной дроби в другую систему счисления основан на том, что десятичную дробь можно представить в виде
ряда с основанием q:
А10= b-1* q -1+ b-2* q -2…+b-m* q -m
1) при первом умножении А10 на основание q получим
= b-1+ b-2* q -1…+b-m* q –m+1
Таким образом , b-1 является значением первого дробного
разряда числа с основанием q
2) при втором умножении А10 на основание q получим
= b-2…+b-m* q –m+2
Таким образом , b-2 является значением второго дробного
разряда числа с основанием q
При каждом следующем умножении А10 на
основание q получим последовательно остатки умножении b-3…. b-m. .
Таким образом получим последовательность цифр в числе А10
по основанию q
и число в свернутом виде :
А10 = b-1 b-2 …… b-m
Алгоритм перевода двоичного числа в восьмеричную и шестнадцатиричную системы
счисления основан на следующем:
для записи двоичного используются цифры 0
и 1 , любой разряд двоичного числа содержит
один бит информации(21=2);
для записи восьмеричного числа используются цифры от 0 до 7 , любой
разряд двоичного числа содержит три бита информации(23=8);
для записи шестнадцатеричного числа используются цифры от 0 до 9 и латинские буквы от A до F , любой разряд двоичного числа содержит
четыре бита информации(24=16).
Таким образом, для перевода в восьмеричную систему счисления целое двоичное
число надо разбить на триады справа налево (при нехватке слева
дополняем нулями) и преобразовать в восьмеричное согласно таблице 1:
Для
перевода в восьмеричную систему счисления дробное двоичное число надо
разбить на триады слева направо (при нехватке справа дополняем
нулями) и преобразовать в восьмеричное согласно таблице 1:
Таблица 1
Двоичная
триада
|
000
|
001
|
010
|
011
|
100
|
101
|
110
|
111
|
Восьмеричная
цифра
|
0
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
Для перевода в шестнадцатеричную систему счисления целое двоичное число
надо разбить на тетрады справа налево (при нехватке слева
дополняем нулями) и преобразовать в восьмеричное согласно таблице 2:
Для
перевода в шестнадцатеричную систему счисления дробное двоичное число
надо разбить на тетрады слева направо (при нехватке справа
дополняем нулями) и преобразовать в восьмеричное согласно таблице 2:
Таблица 2
Двоичная
триада
|
0000
|
0001
|
0010
|
0011
|
0100
|
0101
|
0110
|
0111
|
Шестнадцатеричная
цифра
|
0
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
Двоичная
триада
|
1000
|
1001
|
1010
|
1011
|
1100
|
1101
|
1110
|
1111
|
Шестнадцатеричная
цифра
|
8
|
9
|
A
|
B
|
C
|
D
|
E
|
F
|
Для перевода из восьмеричной системы счисления в двоичную надо
цифры восьмеричного числа надо преобразовать в триады двоичных чисел согласно
таблице 1.
Для перевода из шестнадцатеричной системы счисления в двоичную
надо цифры шестнадцатеричного числа надо преобразовать в тетрады двоичных
чисел согласно таблице 2.
Двоичная арифметика
В двоичной арифметике справедливы все законы позиционных систем счисления:
-справедливы ассоциативный, коммутативный и дистрибутивный законы;
-справедливы правила сложения, вычитания, умножения и деления столбиком.
Правила выполнения арифметических
операций опираются на таблицы сложения, вычитания и умножения:
Таблица сложения Таблица
вычитания Таблица умножения
В таблице вычитания дополнительная 1
означает заем из старшего разряда.
При делении столбиком в качестве
промежуточных операций выполняются действия умножения и вычитания на основании
приведенных таблиц.
Итоговая работа
Задания первого уровня
|
Задания второго уровня
|
Задания третьего уровня, творческого
|
1.
Сколько единиц в двоичной записи числа 195?
2.
Запишите в развернутом виде числа: А8=143511 А16=1435,11 А10=143,511
3.
Выполните
арифметические
действия в двоичной
системе счисления:
а) 1110+1001
б) 1110-1001
в) 1110*1001
г) 1010/10
|
4.
Когда 2*2=100?
5.
Чему равно значение выражения 1016+108*102
?
6.
Вычислить сумму чисел
X и Y при X= 1D16 Y=728 Результат представить в двоичной системе
счисления.
|
7.
Укажите через запятую в порядке возрастания все
основания систем счисления, в которых запись числа 24
оканчивается на 3.
|
Урок № 1
Тема: Системы
счисления. Непозиционные системы счисления.
Прогнозируемые результаты урока.
Знать:
1 определение
понятий: цифра, число, система счисления,
непозиционная система счисления
2 запись числа в
непозиционных системах счисления
этапы
|
Упражнения первого уровня
|
Упражнения второго уровня
|
Упражнения третьего уровня
|
1
2
|
Какое число
записано с помощью римских цифр MMIX
Запишите число 555 в римской системе счисления.
|
Исправьте неверные
равенства, переложив одну палочку:
1) VII-V=XI
2)
VI-I=III
3)
IX-V=VI
|
Выполните действия:
1)
MMMD+LX
2)
DI-S
|
Домашняя работа
Запишите в римской системе счисления дату своего рождения
|
Напишите свою
биографию, используя для записи дат римскую систему счисления
|
Придумайте
свою непозиционную систему счисления
|
Урок №
2
Тема : Позиционные
системы счисления.
Прогнозируемые результаты урока.
Знать:
1 примеры чисел
различных позиционных систем счисления.
2 определения
основных систем счисления.
3 запись числа в развернутой форме.
этапы
|
Упражнения первого уровня
|
Упражнения второго уровня
|
Упражнения третьего уровня
|
1
2
|
Записать в
развернутом виде число:
А10=4718,63
А8=7764,1
Запишите первые
пятнадцать чисел в:
троичной,
пятеричной,
шестнадцатеричной
системах.
|
Сравните числа:
510
и 58
Запишите в
развернутом виде следующее число:
ACF3,B16
|
Решите задачу:
В саду 100q плодовых кустарников, из них 33
куста малины, 22 куста красной смородины, 16 кустов черной смородины, 17 кустов крыжовника. В какой системе счисления посчитаны
деревья.
|
Домашняя работа
Выучить основные определения
Знать развернутую запись числа
|
Решите задачу:
Было 53q груши, после того, как
каждую разрезали пополам, получили 136 половинок.
В системе счисления с каким основанием посчитаны груши.
|
|
Урок № 3
Тема: Перевод чисел из любой системы счисления в десятичную.
Прогнозируемые
результаты урока.
1 знать: развернутую
форму записи числа.
2 уметь: переводить
числа из любой системы счисления в десятичную
этапы
|
Упражнения первого уровня
|
Упражнения второго уровня
|
Упражнения третьего уровня
|
1
|
Перевести число в десятичную систему счисления:
11012
0,1255
16,48
|
Представить в десятичной системе счисления число:
101,12
101,13
101,14
101,15
101,16
101,17
101,12
101,19
|
В коробке лежат 318 шаров. Среди них 128 красных и 178
желтых. Докажите, что здесь нет ошибки.
|
Домашняя работа
Выучить правила
перевода чисел из любой системы счисления в десятичную.
Перевести число в десятичную систему счисления:
1100112
345
1АВС16
|
В классе 11112
девочек и 10102
мальчиков.
Сколько учеников в классе.
|
Сформулируйте
критерий четности в двоичной системе счисления.
|
Урок № 4
Тема: Перевод чисел из десятичной в любую другую систему счисления.
Прогнозируемые
результаты урока.
Знать:
1 целочисленное
деление в системах счисления;
2 алгоритм перевода
числа из десятичной в любую другую систему счисления.
этапы
|
Упражнения первого уровня
|
Упражнения второго уровня
|
Упражнения третьего уровня
|
1
|
Перевести
число:
9710 в двоичную систему счисления;
12610 в восьмеричную систему
счисления;
18010 в шестнадцатеричную
систему счисления.
Перевести число:
0,62510 в двоичную систему счисления;
0,6562510 в восьмеричную систему
счисления;
|
Перевести
число:
18,3410 в двоичную систему счисления;
|
Кол-во значащих
нулей в двоичной заприси десятичного числа132 равно?
А) 1;
Б) 2;
В) 3;
Г) 0;
|
Домашняя работа
Знать
алгоритм перевода числа из десятичной в любую другую систему счисления.
|
Заполните таблицу
А2
|
А8
|
А10
|
А16
|
110101
|
|
|
|
|
217
|
|
|
|
|
261
|
|
|
|
|
4АС
|
|
Как представлено
число 7510 в двоичной системе
счисления:
1) 10010112
2) 1001012
3) 11010012
4) 1111012
|
Урок № 5
Тема: Системы счисления, используемые в ЭВМ (с основанием 2ⁿ).
Прогнозируемые
результаты урока.
Знать:
1 алгоритм перевода
числа из двоичной в систему счисления с основанием 2ⁿ и обратно. 2
использование понятия триады и тетрады .
этапы
|
Упражнения первого уровня
|
Упражнения второго уровня
|
Упражнения третьего уровня
|
1
|
Перевести
число:
1) 3616 в А2 ;
2) 34,58 в А2 ;
3) 1010,00111012 в А16 ;
4) 1010,00111012 в А8 .
|
Перевести число
из восьмеричной в шестнадцатиричную:
1) 7778
2) 0,12348
|
Вычислить сумму
чисел
X и Y при X= А716
Y=588 . Результат представить в двоичной системе
счисления.
|
Домашняя работа
Выучить
алгоритм перевода числа из двоичной в систему счисления с основанием 8 и
16 и обратно, используя триады и тетрады.
|
Перевести
число:
1) EF16 в А8 ;
2) 4778 в А16 ;
3) 204 в А2 ;
4) 12,34 в А2 .
|
|
Урок № 6
Тема: Двоичная арифметика.
Прогнозируемые
результаты урока.
Знать:
1 причины
использования двоичной системы счисления в вычислительной технике;
2 алгоритм
выполнения арифметических действий в двоичной системе счисления.
этапы
|
Упражнения первого уровня
|
Упражнения второго уровня
|
Упражнения третьего уровня
|
1
|
Выполните
арифметические
действия в двоичной
системе счисления:
а) 1001+1010
б) 1111+1
в) 1011-111
г) 1100-10
д) 1011*111
е) 11110/110
|
Выполните
арифметические
действия:
а) 12345+12345
б) 1023+2223
|
В классе 110002
учеников. Из них 110010% учатся на хорошо и отлично. Сколько учеников учатся
на хорошо и отлично?
|
Домашняя работа
Выучить правила выполнения арифметических действий в двоичной системе
счисления.
|
Выполните
арифметические
действия:
а) 110010+111,01
б) 11110001111-110110001
в) 10101,101*111
г) 1010111/101
|
|
Оценка результативности изучения темы
Итоговые результаты можно оценить используя следующую таблицу:
Класс
число учащихся
|
Результаты процесса изучения темы и итоговые результаты
|
|
Средние баллы по срезовым работам
|
Итоговая работа
(практика)
|
|
|
|
|
Число уч-ся.
Усвоение на уровне:
|
|
|
0 (2) m=0
|
|
|
I (3) n=2
|
|
|
II(4) k=2
|
|
|
III(5) l=4
|
|
|
|
|
|
|
|
Общий средний балл
|
Общий средний балл
|
|
|
|
|
Качество усвоения
по формуле
|
Качество усвоения
по формуле
|
|
|
|
|
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.