1. Параметры организации учебного занятия
| Тема занятия | Арифметические действия. Логические операции. Единицы количества информации. Коды чисел |
|---|---|
| Дидактическая цель | Сформировать систему понятий об аппаратном представлении чисел и логических операций в ЭВМ, выработать навык перевода чисел в дополнительный код и решения задач двоичной арифметики |
| Хронометраж | Основной сценарий — 80 минут; сокращённый сценарий — ровно 60 минут |
| Материально-техническое оснащение | Персональный компьютер преподавателя, мультимедийный проектор или интерактивная панель, презентация занятия; компьютеры обучающихся либо печатные индивидуальные бланки заданий |
| Оценочный продукт занятия | Индивидуальное письменное решение бланка заданий (полный цикл заданий 1–4 выполняется очно в аудитории как при 80, так и при 60 минутах; шкала 4 балла: корректность 2, объяснение 1, проверка 1) |
2. Технологическая матрица этапов занятия
| Этап и время (80 / 60 мин) | Деятельность преподавателя | Деятельность обучающихся | Методы и средства | Контроль результата |
|---|---|---|---|---|
| 1. Вводно-мотивационный 5 мин / 5 мин |
Организует внимание. Ставит проблемный вопрос: парадокс $127 + 1 = -128$ в 8-битном сумматоре. Обозначает предметную цель и план занятия. | Анализируют противоречие, формулируют гипотезы о роли знакового бита и переполнения. | Проблемная беседа, слайд презентации | Устные ответы, включённость в диалог |
| 2. Сообщение новых знаний 25 мин / 18 мин |
Излагает теорию: бит/байт, приставки ГОСТ/IEC; прямой, обратный и дополнительный коды; сложение взамен вычитания; флаги $CF$, $OF$; маскирование AND/OR/XOR. В 60-мин сетке изложение сфокусировано на базовых алгоритмах. |
Конспектируют правила, фиксируют формулы весов разрядов, задают уточняющие вопросы. | Объяснительно-иллюстративный, мультимедийная презентация | Фронтальные вопросы на первичное понимание |
| 3. Демонстрационный разбор 15 мин / 10 мин |
Показывает пошаговое построение доп. кода для числа $-43$ и сложение $58 + (-43)$. Демонстрирует маску порта ввода-вывода. В 60-мин сетке разбор ведётся по единому компактному алгоритму. | Следят за логикой рассуждения у доски, фиксируют эталонную запись переноса и отбрасывания 256. | Демонстрационный разбор, пошаговая запись на доске | Самоконтроль записей студентов |
| 4. Закрепление и индивидуальное действие 20 мин / 15 мин |
Организует самостоятельную работу с бланками zanyatie.html. Консультирует. Все 4 оцениваемых задания выполняются очно в обоих сценариях (80 и 60 минут). |
Выполняют в аудитории полный комплекс заданий 1–4 индивидуально: расчет доп. кода, побитовые операции, проверка обратным действием. | Индивидуальная практическая деятельность, ПК / печатный бланк | Оформленное решение заданий 1–4 |
| 5. Обратная связь и разбор ошибок 10 мин / 7 мин |
Разбирает типичные затруднения аудитории: инверсия знакового бита у положительных чисел, забытая $+1$ в доп. коде. | Сверяют свои шаги с эталоном, вносят исправления, обосновывают правила. | Аналитическая дискуссия, разбор контрпримеров | Корректировка индивидуальных бланков |
| 6. Итог занятия и инструктаж 5 мин / 5 мин |
Подводит итоги занятия, оценивает индивидуальные решения (4 балла), информирует о резервном дистанционном задании для пропустивших. | Фиксируют сохранение файла (PDF) или сдают подписанный бланк преподавателю. | Рефлексивная беседа, критериальный лист | Итоговый индивидуальный продукт (4 балла) |
3. Спецификация критериев индивидуального продукта (4 балла)
- Корректность (2 балла): безошибочный перевод отрицательного числа в дополнительный код, точный поразрядный расчет суммы на сумматоре, правильные значения флагов переноса и масок.
- Объяснение правил (1 балл): логически связное обоснование применения инверсии и прибавления 1, формулировка причин знакового переполнения ($OF$).
- Проверка (1 балл): доказательство корректности результата обратным переводом в десятичную систему счисления ($58 - 43 = 15$).