中三 ICT|數據表示:二進制、十六進制與編碼 備課指引(導師用)|位數換算與色彩深度
- 2026-11-12
學生背得出「電腦用 0 和 1」,但當你問他 10110110 是多少,他會逐個數字讀出來。這一堂把讀音變成權值:由右邊數起,每個位值兩倍。
本堂目標 學生能夠:① 把八位二進制 10110110 換成十進制 182(128 + 32 + 16 + 4 + 2),並把 182 換回二進制;② 用「四位一組」把 10110110 分成 1011 與 0110,得出十六進制 B6,並講出一個十六進制位等於四個二進制位;③ 用位數算數量:八位有 2⁸ = 256 個組合、七位 ASCII 有 128 個字元、二十四位色彩有 2²⁴ = 16,777,216 種顏色。
01 先備知識(開課前 3 分鐘快檢)
以下任何一項未過關,本堂就會卡住,先補該項:
| 技能 | 快檢題 | 過關標準 |
|---|---|---|
| 次方 | 2 的 10 次方是多少? | 1,024,即 1 KiB 的由來 |
| 位值概念 | 十進制的 1,000 位是十的幾次方? | 10³,即三個零 |
| 十六進制的數字 | 十六進制在 9 之後用甚麼表示? | A 到 F,代表 10 到 15 |
02 課堂流程(45 分鐘)
| 時間 | 環節 | 導師做什麼 | 學生做什麼 |
|---|---|---|---|
| 0-6 分鐘 | 先看位值 | 板書八格,由右至左寫 1、2、4、8、16、32、64、128 | 能講出每格是前一格的兩倍 |
| 6-16 分鐘 | 二進制轉十進制 | 把 10110110 逐格對上,加出 182,再示範 11111111 = 255 | 自己算對 182 與 255 |
| 16-24 分鐘 | 十進制轉二進制 | 用減權值法把 182 拆回 128 + 32 + 16 + 4 + 2 | 能拆出五個 1 |
| 24-32 分鐘 | 四位一組轉十六進制 | 1011 得 B、0110 得 6,合併 B6;再示範 11111111 得 FF | 能把任何八位寫成兩個十六進制位 |
| 32-39 分鐘 | 位數決定數量 | 由 2⁸、2⁷、2²⁴ 解釋 ASCII 與 24 位色彩 | 能講出位數加一,數量翻倍 |
| 39-45 分鐘 | 離場檢查 | 收三題即場批,指出要補哪一幕 | 交三題 |
03 講解腳本(照著說就可以)
第一幕:第一幕:由右邊數起,每格兩倍
「唔好由左邊讀 1、0、1、1,要由右邊開始貼價錢牌:最右邊一格值 1,向左每格兩倍,所以是 1、2、4、8、16、32、64、128,一共八格。10110110 有 1 的格是 128、32、16、4、2,加起來 182。最右邊那個位叫最低有效位,值 1;最左邊值 128。八格全部是 1 就是 128 加 64 加 32 加 16 加 8 加 4 加 2 加 1,等於 255,所以八位最多表示 0 到 255 共 256 個值。」
由右貼價錢牌,每格兩倍;八位最大 255。
第二幕:第二幕:四位一組,一個十六進制位等於四位
「十六進制是為了讓人不讀一長串 0 與 1。做法是由右邊每四位切一刀:1011 0110。左邊 1011 是 8 加 2 加 1,等於 11,寫成 B;右邊 0110 是 4 加 2,等於 6。所以 10110110 等於 B6,前面加 0x 表示十六進制。為甚麼是四位?因為 2 的 4 次方是 16,剛好一個十六進制位可以裝四位。所以八位一定寫成兩個十六進制位,十二位一定寫成三個,唔會多唔會少。11111111 就是 FF,255,八位滿值。」
四位一組,11 寫 B、6 寫 6,合共 B6。
第三幕:第三幕:位數決定有幾多種,不是幾多個
「一條問題問『八位可以表示幾多個值』,答案係 2 的 8 次方,256,由 0 到 255。問『七位 ASCII 有幾多個字元』,2 的 7 次方,128。問『二十四位色彩有幾多種顏色』,2 的 24 次方,16,777,216,即一千六百多萬。規律是位數加一,數量就翻倍,所以每加一位元的記憶體,成本是雙倍。另外要分清:八位元組(byte)等於八個位元(bit),1 KB 講的是 1,024 個位元組,不是 1,000 個。」
位數加一,數量翻倍;byte 與 bit 差八倍。
04 必教題型與步驟
| 題型 | 例子 | 步驟 | 答案 |
|---|---|---|---|
| 二進制轉十進制 | 把 10110110 轉成十進制。 | (1)由右寫出權值 1 至 128(2)圈出值為 1 的格(3)相加(4)核對不超過 255 | 128 + 32 + 16 + 4 + 2 = 182 |
| 十進制轉二進制 | 把 182 轉成八位二進制。 | (1)找最大不超過 182 的權值 128(2)餘 54(3)再取 32、16、4、2(4)補 0 補足八位 | 128 + 32 + 16 + 4 + 2 → 10110110 |
| 轉十六進制 | 把 10110110 寫成十六進制,並說明為甚麼是兩個位。 | (1)由右每四位切一刀(2)1011 得 11 寫 B(3)0110 得 6(4)前面加 0x | 0xB6;八除以四等於二,所以兩個十六進制位 |
| 位數與數量 | 二十四位色彩可以表示幾多種顏色?八位色呢? | (1)寫 2 的位數次方(2)算出數量(3)比較兩者(4)指出每加一位翻倍 | 2²⁴ = 16,777,216;2⁸ = 256,後者是前者的 65,536 分之一 |
合理性檢查(一定要教):合理性檢查:任何八位二進制換出的十進制必須在 0 到 255 之間,出現 300 就一定加錯;十六進制結果必須剛好兩個字元,出現三個或一個都表示切位錯;把答案轉回二進制再相加,應該得到原數;2²⁴ 要寫成一千六百多萬而不是一百六十萬,位數要在小數點前數清楚;位元與位元組永遠差八倍,時間與容量題最常死在這裡。
05 獨立練習三題
| 題目 | 答案 | 想觀察什麼 |
|---|---|---|
| 把 11001010 轉成十進制和十六進制。 | 202(128+64+8+2);十六進制 CA(1100 = 12 = C、1010 = 10 = A) | 兩邊都要核對 202 |
| 十二位可以表示幾多個值?要用幾個十六進制位寫出? | 2¹² = 4,096 個值;十二除以四等於三,所以三個十六進制位 | 位數除四,不是除八 |
| 一個 1,024 × 768 的 24 位元影像,未壓縮約幾多位元組? | 1,024 × 768 = 786,432 像素,乘 3 位元組等於 2,359,296 位元組(約 2.25 MiB) | 24 位除 8 得 3 位元組 |
06 學生常見錯誤與糾正句
| 錯誤 | 學生通常這樣寫 | 導師這樣說 |
|---|---|---|
| 由左邊讀二進制 | 「10110110 即係一千零一十一萬零一百一十。」 | 「二進制唔係讀數,係讀位。由右邊貼 1、2、4、8、16、32、64、128,加起來 182。」 |
| 十六進制切位由左邊開始 | 「由左邊切四位就得,唔會錯。」 | 「一定由右邊切。左邊不夠四位就補零,例如 101101 要寫成 0010 1101,即 2D。」 |
| 位數與數量混淆 | 「八位有八個值。」 | 「八位係八格,每格兩個可能,所以 2 的 8 次方,256 個值,由 0 到 255。」 |
| byte 與 bit 混用 | 「1 KB 即係 1,000 bit。」 | 「1 KB 係 1,024 個 byte,每個 byte 八個 bit,所以係 8,192 個 bit。」 |
07 家課建議(直接指到練習卷題號)
- 章節練習:五個十進制數轉八位二進制,再轉十六進制 數據表示章節,練習第一題
- 章節練習:由位數算 ASCII、Unicode 與 24 位色彩的可表示數量 數據表示章節,練習第二題
- 延伸:計一張 1,920 × 1,080 的 24 位元未壓縮影像大小,再解釋為何 JPEG 細得多 數據表示章節,練習第三題
08 離場檢查(最後 5 分鐘)
| 題目 | 答案 | 判定 |
|---|---|---|
| 10110110 是多少? | 182 | 答錯就重教第一幕 |
| 為甚麼十六進制是四位一組? | 因為 2⁴ = 16,一個十六進制位剛好裝四位 | 答不出就重教第二幕 |
| 二十四位色彩有幾多種顏色? | 16,777,216 種 | 答 256 或一千六百萬以下的數就重教第三幕 |
09 導師常問
需要教八進制嗎?
中三課程不要求;把二進制與十六進制練熟,八進制只會增加混淆。
要不要背 ASCII 表?
不需要全背,但要記住 A 是 65、a 是 97、0 是 48,並知道大小楷相差 32。
取樣率與解析度要一起教嗎?
這一堂先固定影像大小,只講色彩深度;取樣與壓縮留到多媒體那一章。
本頁為 TutorZone 導師備課指引,內容由 TutorZone 團隊編寫;題目與流程為原創,並非任何學校或出版社的教材。


