第1课 探秘计算机

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课题任务一探秘计算机课时2课时（90min）教学目标知识与技能：（1）了解计算机的发展、特点与分类（2）了解计算机的应用领域（3）掌握计算机的基本结构与工作原理（4）掌握计算机系统的组成（5）了解计算机的主要性能指标（6）掌握计算机性能测试方法思政育人目标：拓展学生的视野，使学生认识到计算机对于社会发展的重要性，从而提高学习兴趣，培养学生的求知精神、钻研精神和协作沟通能力，增强学生的社会责任感，提高学生在信息社会中适应力和创造力教学重难点教学重点：计算机特点及分类、基本结构与工作原理、主要性能指标和性能测试方法教学难点：计算机系统的组成教学方法讲授法、问答法教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材教学设计第1节课：学习新知（30min）第2节课：学习新知（35min）教学过程主要教学内容及步骤设计意图第一节课考勤（3min）【教师】让学生使用文旌app签到【学生】用文旌app签到，班干部报请假人员及原因培养学生的组织纪律性，掌握学生的出勤情况问题导入（5min）【教师】展示历代计算机图片，提出问题从重达30余吨的庞然大物到可随身携带的掌上电脑，计算机的发展究竟经历了怎样的历程？从最初的数值计算到可以利用计算机进行办公、学习、娱乐……计算机究竟给我们的工作、学习和生活带来了什么样的变化？【学生】聆听、思考、回答问题【教师】总结并导入本节课课题同学们分享了自己的观点，相信大家也对计算机有了初步的了解，那么大家是否了解到了我们现如今所使用的计算机是如何一步一步发展而来的？具有哪些特点？是如何分类的？以及计算机系统是由何组成的？又是如何工作的呢？那么接下来我们就一起来学习一下计算机的前世今生通过提问，激发学生的学习动机和主观能动性。告知学习目标，让学生了解所学课程的大概内容，激发学生的学习欲望学习新知（30min）任务1-1了解计算机的发展【教师】展示教材上的微课二维码（详见教材），提问题并让学生讨论，随机让学生回答世界上第一台计算机于何时诞生？发展至今计算机经历了哪些阶段？【学生】思考、讨论、回答问题【教师】通过发言，引入新的知识点，带领学生认识计算机自1946年世界上第一台通用电子计算机ENIAC诞生以来，计算机技术获得了迅猛发展。根据所用电子元器件的不同，计算机的发展可分为电子管计算机、晶体管计算机、中小规模集成电路计算机、大规模及超大规模集成电路计算机4个阶段。……（详见教材）【多媒体】展示发展阶段表【学生】聆听、记忆【教师】提出问题让学生讨论，随机提问计算机的发展和普及给我们的生活带来了哪些变化？说一说你的看法并举例说明。【学生】思考、讨论、回答问题【教师】引入新的知识点，带领学生了解计算机的特点任务1-2了解计算机的特点与分类1.计算机的特点（1）运算速度快。目前计算机的最高运算速度已超过每秒十亿亿次。（2）运算精度高。计算机的运算精度取决于机器的字长，字长越长，精度越高，目前较流行的计算机大多为64位字长。教师讲解知识链接内容：精度是数包含的数字位数。小数位数是数中小数点右边的数字位数。例如，数123.45的精度是5，小数位数是2。字长是指计算机一次能处理的二进制数据的位数（3）存储功能强。计算机能存储大量的数字、文字、图像、视频和音频等信息，且存储力“持久”。（4）具有逻辑判断能力。计算机能对信息进行识别、比较、判断等，高级计算机还具有推理、诊断和联想等模拟人类思维的能力。（5）自动化程度高。计算机内部的运算都是在程序的控制下自动完成的。【学生】聆听、思考、记忆【教师】结合计算机图片（详见教材）展示不同类型的计算机并加以介绍【学生】观看、聆听【教师】提出问题让学生们通过自己的观察结合老师的介绍思考讨论后随机提问不同类型的计算机有哪些区别，可以从哪些角度对他们进行分类？【学生】思考、讨论、回答问题【教师】通过大家的发言，引入新的知识点，带领学生了解计算机的分类【多媒体】展示示例图片（详见教材）按照规模大小和功能强弱，可以将计算机分为巨型计算机、大型计算机、小型计算机和微型计算机等。【学生】聆听、思考、记忆任务1-3了解计算机的应用领域【教师】提出问题让学生思考随机提问计算机在我们日常生活中无处不在，应用非常广泛，那么大家能列举出几种计算机的应用呢？【学生】思考、讨论、回答问题【教师】通过发言，引入新的知识点，带领学生认识计算机【多媒体】展示示例图片（详见教材）计算机问世之初，主要用于数值计算，“计算机”也因此得名。但随着计算机技术的发展，它不再局限于数值计算而广泛地应用于数据处理、自动控制、计算机辅助设计、计算机辅助制造、计算机辅助教学、人工智能、多媒体技术、计算机网络等各个领域。（1）科学运算。【多媒体】展示某企业的信息管理系统（详见教材）（2）数据处理。（3）自动控制。【多媒体】展示利用计算机设计的建筑模型（详见教材）（4）计算机辅助系统。【多媒体】展示利用人工智能技术研制的机器人（详见教材）（5）人工智能。【多媒体】展示某茶叶的多媒体广告（详见教材）（6）多媒体应用。（7）计算机网络。【学生】聆听、思考、记忆必备知识1计算机的基本结构与工作原理理论知识：现代计算机基本结构的奠基人是著名美籍匈牙利科学家冯·诺依曼教授。1946年6月，冯·诺依曼等人发表了《电子计算装置逻辑结构初探》论文，其中最重要的三点如下。……（详见教材）【教师】讲解计算机的硬件体系结构及工作流程【多媒体】展示“冯·诺依曼”计算机的硬件体系结构及工作流程图重点强调：计算机的工作原理计算机的工作过程就是执行程序的过程，而程序则由按顺序存放的指令组成。计算机在工作时，就是按照预先规定的顺序取出指令、分析指令、执行指令，以完成规定的操作。教师讲解知识链接：程序是可以连续执行并能够完成一定任务的一条条指令的集合。它是人与机器之间进行交流的语言。指令是指能够控制机器工作的命令。一条指令就是一项操作，由操作码和操作数构成，分别表示何种操作和操作对象。计算机硬件工作流程：步骤1将程序和数据通过输入设备送入存储器。步骤2步骤3控制器根据指令的含义发出相应的命令（如加法、减法），将存储器中存放的操作数据取出，送往运算器进行运算，再把运算结果送回存储器指定的单元中。步骤4运算任务完成后，就可以根据指令将运算结果通过输出设备输出。【学生】聆听、思考、记忆通过讲解，让学生了解计算机的产生与发展，了解计算机的特点与分类，了解计算机的应用领域课堂练习（5min）【教师】提出问题1.世界上公认的第一台电子计算机诞生于（）年。A．1943 B．1946 C．1950 D．19512.世界上第一台电子计算机的名字是（）。A．ENIAC B．EDIACC．EDVAC D．MARK-II3.个人计算机属于（）。A．小型计算机 B．大型计算机C．巨型计算机 D．微型计算机【学生】思考、练习【教师】随机选择学生，让他们回答问题【学生】回答问题【教师】讲解答案【学生】聆听、思考通过随堂练习，了解学生学情，巩固学生对知识点的理解，提高学生思辨能力评价修正（2min）【教师】点评学生的回答，并总结、巩固知识点【学生】聆听、思考、记忆通过形成性检测进行知识的强化矫正第二节课问题导入（3min）【教师】提出问题让学生思考随机提问通过之前的学习我们了解到计算机在不同领域都发挥着至关重要的作用，那么大家思考过计算机是如何来实现这些功能的吗？【学生】聆听、思考、回答问题通过提问、讲解，吸引学生关注，激发学生的学习兴趣学习新知（35min）【教师】总结发言，提出知识点必备知识2计算机系统的组成【教师】结合下图讲解计算机系统的组成【学生】聆听、思考、记忆【教师】讲解计算机的硬件系统【多媒体】讲解时分别展示硬件系统各组成部分的举例图片1．计算机硬件系统一个完整的计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成，硬件是计算机的躯体，软件是计算机的灵魂，二者缺一不可。下面介绍常见的计算机硬件，如主板、CPU、存储器、输入设备和输出设备等。【多媒体】展示主板图片（详见教材）（1）主板。总线和总线扩展槽输入/输出（I/O）接口【多媒体】展示CPU图片（详见教材）（2）CPU。【多媒体】展示内存储器图片（详见教材）（3）内存储器。RAM特点ROM特点【教师】结合图片讲解外存储器【多媒体】展示外存储器图片（详见教材）（4）外存储器。硬盘教师讲解知识链接：硬盘主要有机械硬盘（HDD）和固态硬盘（SSD）两种类型。机械硬盘采用磁性碟片来存储数据，其特点是存储容量大但读写速度慢；固态硬盘采用闪存颗粒来存储数据，其特点是存储容量小但读写速度快。目前，主流机械硬盘的存储容量光盘和光驱可移动存储设备【教师】结合图片讲解输入设备【多媒体】展示键盘和鼠标图片（详见教材）（5）输入设备。键盘鼠标【教师】结合图片讲解输出设备【多媒体】展示常见的输出设备图片（详见教材）输出设备。显示器打印机【学生】聆听、思考、记忆【教师】提出问题，学生思考后随机提问计算机有了硬件系统之后就能够实现各种功能了吗？【学生】思考、回答问题【教师】通过归纳总结大家的发言，引入新的知识点，带领学生了解计算机的软件系统软件是指为计算机运行和工作服务的各种程序、数据及相关资料的总和。软件是计算机的灵魂，是计算机具体功能的体现，要让计算机为用户工作，必须在计算机中安装相应的软件。一台没有安装软件的计算机无法完成任何有实际意义的工作。计算机软件系统计算机软件系统主要分为系统软件和应用软件两大类。系统软件。系统软件是管理和控制计算机软硬件资源的软件。它的功能是使计算机能够正常工作或具备解决某些问题的能力。系统软件包括操作系统、数据库管理系统和语言处理程序。操作系统数据库管理系统语言处理程序教师讲解小提示：机器语言可以直接在计算机上执行，而使用汇编语言和高级语言编制的程序需要翻译成机器语言后才能在计算机上执行。语言处理程序的作用就是将高级语言或汇编语言编制的程序翻译成计算机能执行的程序。应用软件应用软件运行在操作系统之上，是为了解决用户的各种实际问题而编制的程序及相关资源的集合，如办公软件Office、图像处理软件Photoshop、动画制作软件Flash、计算机辅助设计软件AutoCAD、杀毒软件360、压缩/解压缩软件WinRAR等。【学生】聆听、思考、记忆【教师】讲解计算机的主要性能指标必备知识3计算机的主要性能指标计算机的主要性能指标包括核心、主频、字长、运算速度、存储容量和兼容性。【教师】提出问题，学生思考后随机提问在计算机使用过程中，为了保障硬件稳定运行，需要对其性能和状态进行检测，那么我们是如何完成检测的呢？【学生】思考、回答问题【教师】通过归纳总结大家的发言，引入实用技巧实用技巧—计算机的性能测试计算机硬件发生故障会导致计算机运行不稳定，甚至瘫痪。使用计算机检测软件可以将计算机中各硬件的性能和状况以文本形式表现出来，使用户能够直观地查看硬件情况。目前常用的计算机检测软件有以下几种。鲁大师：专业、易用，能轻松辨别计算机硬件的真伪，检测硬件的运行状态，清查计算机病毒隐患，优化清理系统，提升计算机的运行速度。EVEREST：主要用于测试软硬件信息，可以详细地显示计算机每一个硬件的信息，支持各种常见主板、显卡和CPU等设备的检测。PCMark：综合硬件测试软件，能够快速对计算机的存储、运算、图像与视频处理、网络浏览等性能进行全面测试。【学生】聆听、理解【教师】讲解并演示鲁大师检测计算机硬件参数和性能的步骤鲁大师检测计算机硬件参数和性能的步骤：步骤1启动鲁大师进入其操作界面，单击“硬件检测”图标，鲁大师会对计算机的硬件进行检测，并显示计算机的型号、操作系统，以及CPU、主板、内存、显卡和硬盘等硬件的型号。单击某一选项，会在右侧显示对应硬件的详细信息单击某一选项，会在右侧显示对应硬件的详细信息步骤2单击“性能测试”图标，在打开的界面下方勾选要测试的硬件，然后单击“开始评测”按钮，等待一段时间，鲁大师会根据硬件的运行情况打分并显示排名，硬件性能越好，分数越高。【学生】聆听、思考、记忆通过讲解，让学生认识计算机的基本结构与工作原理，了解计算机系统的组成，熟悉常见的硬件设备（主板、CPU、内存储器、外存储器、输入设备、输出设备）和软件系统（操作系统、数据库管理系统、语言处理程序和应用软件），了解计算机的主要性能指标（核心、主频、字长、运算速度、存储容量和兼容性），掌握计算机的性能测试方法课堂练习（5min）【教师】通过多媒体展示下列各题，学生思考后随机提问在计算机中，鼠标属于（）。输入设备 B．输出设备C．选择设备 D．程序控制设备2.RAM的特点是（）。A．断电后，存储在其内的数据将会丢失B．存储在其内的数据将永久保存C．用户只能读出数据，但不能写入数据D．容量大但存取速度慢3.运算器的主要功能是（）。A．进行算术运算 B．