CC BY
20
УДК 004
Бугай Н. Р. студент Маришина А. А. студент
4 курс, факультет «Физико-математический» Воронежский государственный педагогический университет
г.Воронеж
СИСТЕМЫ СЧИЛЕНИЯ
Аннотация. Потребность изучения темы «Система счисления» в курсе информатики связана с тем фактом, что числа в памяти компьютера представлены в двоичной системе счисления. А для внешнего представления содержимого памяти, адресов памяти применяют шестнадцатеричную или восьмеричную системы счисления. Это одна из традиционных тем курса информатики или программирования.
Ключевые слова: информатика, системы счисления, методика
Bugai N. R. student Marishina A. A. student
4 course, faculty of Physics and mathematics» Voronezh state pedagogical University
Voronezh
NUMBER SYSTEMS
Abstract. The need to study the topic "number system " in the course of computer science is connected with the fact that the numbers in the computer memory are represented in the binary number system. Andfor external representation of contents of memory, memory addresses use hexadecimal or octal number systems. This is one of the traditional topics of the course of computer science or programming.
Keywords: computer science, number systems, methods
Тема «Система счисления» в базовом курсе информатики и ИКТ является смежной с математикой, поэтому вносит вклад также в фундаментальное математическое образование школьников. Данную тему школьники изучают неохотно, потому что требуется осуществлять большое количество операций. А иногда задаются вопросом «Где и для чего мне это понадобится?». Для преподавания данной темы педагогу необходимо продумывать различные сочетания методов и форм обучения. [4]
Изучение Информатики и ИКТ согласно ФГОС ООО должно обеспечить понимание и осознание значимости информационных процессов в современном обществе. Найти решение этой проблемы можно только лишь с помощью методики, основанной на простом и понятном объяснении материала, решении занимательных и в то же время полезных задач в школьном курсе информатики.
Системы счисления - одна из традиционных тем курса информатики,
восходящих к программированию ЭВМ первых поколений в машинных кодах. Знание систем счисления необходимо для понимания представления данных в памяти ЭВМ, а также действий над ними.
К сожалению, очень мало сведений о способах перевода чисел из одной системы счисления в другую содержат учебники по информатике. Чаще всего рассматривается один алгоритм перевода чисел в десятичную систему счисления и один алгоритм для обратного перевода, при этом речь идет, только о целых числах. Совместно с этим, в результате изучения данной темы учащиеся должны:
• знать (понимать): понятие «система счисления», уметь различать позиционные и непозиционные системы счисления;
• уметь: переводить целые числа из десятичной системы счисления в другие системы и обратно, выполнять простейшие арифметические операции с двоичными числами;
• применять полученные знания и умения в практической деятельности и обыденной жизни: с целью расширения представлений об интегративных связях информатики и математики, мотивации фундаментализации математического образования.
Несмотря на то, что в ФГОС тема систем счисления намеренно не выделяется, в Примерной программе (2004г.) присутствует позиция: «Представление числовой информации в различных системах счисления. Компьютерное представление числовой информации». В учебниках по базовому курсу («Информатика. 7 - 9 класс» под редакцией Н.В.Макаровой; И.Г. Семакин «Информатика и ИКТ, 9 класс»; Н.Д. Угринович «Информатика и ИКТ. Базовый курс. 9 класс»). тема систем счисления находит отражение при изучении информации и кодирования информации. Основное внимание уделяется двоичной системе счисления и ее связи с десятичной системой. [1-3]
Базисный учебный план позволяет включать в дисциплины предпрофильной подготовки элективные курсы. Для проведения таких курсов можно рекомендовать учебное пособие Е.В. Андреевой «Математические основы информатики» раскрывающее данную тему более подробно.
Практическая потребность знакомства с двоичной системой и другими позиционными системами счисления возникает при изучении устройств и функционирования компьютера. Наличие задач, требующих хорошего знания, навыков перевода между системами счисления и выполнению арифметических действий в различных позиционных системах счисления встречаются в материалах ЕГЭ (примерно 20% заданий на знание систем счисления) делает изучение данной темы в школе весьма актуальным.
С целью наилучшего освоения перевода чисел из одной системы счисления в другую можно предложить ученикам тренажер «Системы счисления» Александра Воробьева на базе 1С-Битрикс (допустимо использование систем с основанием от 2 до 36).
Для работы с программой достаточно выбрать, между какими системами счисления вы хотите себя проверить, а также диапазон чисел, в котором компьютер будет вас проверять. В следствии данных действий тренажер предложит набор чисел в выбранной вами системе счисления. Далее, полученные вами числа в результате перевода из одной системы счисления в другую нужно вписать напротив заданных компьютером чисел, после чего программа покажет, где вы перевели число правильно, а где ошиблись. В ответы возможно вносить поправки.
Дополнительные возможности:
• сохранение подготовленных профилей
• для двоичных чисел обратный порядок битов
• для двухбайтовых чисел (для двоичной и шестнадцатиричной систем исчисления) переключение порядка следования байт: big-endian и little-endian.
Программа имеет русский и английский интерфейсы.
Тренажер «Системы счисления» является бесплатным (Freeware) и распространяется под лицензией GNU GPL, доступен также исходный код программы. На данный момент поддерживаются Windows, Linux, FreeBSD и MacOS.
ст ^ Конфигурация "1Чопате" ~ х
Общие
Основание (задача/ответ) 2 - 36 ([: 0) 10 О Диапазон чисел (иин/иакс) 0 - 65535 0 §1 -55 0
Двои*+»1е числа Обратный порядок битое
Со«рачтькак... Удаттъ Закрыть
Окно настройки тренажера чисел
[g Системы счисления
Установки Язык 0 программе
Основание (задача/ответ); Z/ 10
Диапазон чисел (нин/накс): 0 / 255
Проверка
10011000 El J Да Результат:
01100001 97 Да 7из 10
11Q01000 200 Да 70%
11001010 202 Да
01101110 110 Да
10010100 148 Да
10100100 1 Нет
11101000 word Ошибка Старт
01100110 00111111 Ошибка
63 Да [ Проверка J 1
Пример перевода
Подводя итог можно сказать, что данную компьютерную программу можно использовать при изучении информатики на базовом уровне (частичное использование), в профильных физико-математических и информационно-технологических классах. Элективный курс может дополнить тренажер «Системы счисления» с целью дополнения к базовому курсу информатики или подготовки к вступительным экзаменам в ВУЗы.
Использованные источники: 1. Информатика и ИКТ: учебник 9 класса / И.Г. Семакин, Л.А. Залогова, С.В. Русаков, Л.В. Шестакова. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012. 341с.
2. Информатика и ИКТ: учебник для 8 класса / Н.Д. Угринович. 4-е изд. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2011. 178с.
3. Информатика и ИКТ: учебник для 9 класса / Н.Д. Угринович. 6-е изд. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012. 295с.
4. Рыжов, В.Н. Методика преподавания информатики: учебное пособие для студентов вузов, педагогических колледжей и училищ. 3-е изд, перераб. и доп. - Саратов, 2008. 375с.
