2.1计算机系统的组成 教案-2021-2022学年高中信息技术教科版（2019）必修二

2.1计算机系统的组成课题：2.1计算机系统的组成年级：高一年级课时：1课时一、课题分析本节要求学生了解计算机系统硬件组成和软件组成，并能描述其基本工作原理。关于计算机系统的硬件组成，我们可以通过观察主机箱内部的结构，了解冯·诺依曼计算机体系结构的五大硬件组成。在认识计算机的基础上，理解各部分之间的工作原理。加深对各部分功能的认识，进一步了解冯·诺依曼计算机体系的存储控制原理，这是本节的重点内容之一。二、核心素养1、知道计算机系统的主要组成部分，能够描述其进本工作原理。2、了解计算机硬件系统的基本组成，认识其主要的性能指标。3、了解计算机软件系统的分类，能区分各类软件的主要功能。三、教学重点难点重点：计算机系统的主要组成。难点：计算机系统的基本工作原理。四、教学过程·引入教师活动：计算机系统处理信息的能力越来越强大，功能越来越丰富，外观越来越多样。但不管计算机系统如何发展，其基本组成没有发生变化。下面我们将围绕“探究计算机系统的基本组成”项目展开学习，完成以下学习目标。（1）知道计算机系统的主要组成部分，能够描述其基本工作原理。（2）了解计算机硬件系统的组成，认识其主要的性能指标。（3）了解计算机软件系统的分类，能够区分各类软件的主要功能。学生活动：思考计算机系统由哪些部分组成？打开身边的主机箱，一起揭开主机箱内黑匣子的神秘面纱，交流自己认识的部分。·探究计算机系统的硬件系统第1个活动：匹配数据类型与输入输出设备教师活动：依靠多种设备，计算机系统能够将各种信息输入到计算机当中，也能将不同类型的数据以不同的方式输出。学生活动：根据实际经验思考数据与设备的关系，填写教科书中的表2.1.1。展示交流，输入和输出设备是计算机硬件的组成部分。第2个活动：比较内部存储器和外部存储器教师活动：我们刚才说到主机箱中有内存条和硬盘两个设备，他们都具有存储功能，那么他们又有什么不同住处？内存条我们又称为内存（内存储器），那么硬盘叫什么？外存（外存储器）。和硬盘功能相似的还有移动硬盘、U盘等，这些都称为外存。内存和外存我们统称为存储器。学生活动：小组讨论，完善表2.1.2所示的存储器性能指标参数资料表，并查找内存、外存的特点，展示交流。教师活动：小结，设备型号是生产厂商指定的，它是个代号；从存储器容量上来说，内存的存储容量小，外存的存储容量大；存取速度上来说，内存存取速度快，外存的存取速度要小于内存的存取速度。存储器是计算机系统的记忆装置，那它是不是计算机系统的核心部件？不是，计算机系统的核心部件是CPU，也称中央处理器，其性能在一定程度上反映了整个计算机系统的性能。第3个活动：调查中央处理器的性能指标学生活动：根据相关资料，找出衡量中央处理器性能的指标，填写表格2.1.3。教师活动：中央处理器的性能指标有很多，其性能主要取决于主频和工作效率。综合前面的了解，计算机硬件系统由哪些部分组成呢？计算机硬件系统由输入设备、输出设备、存储器、中央处理器组成，中央处理器分为运算器和控制器。·体验计算机系统的软件组成计算机硬件是计算机的躯体，软件是计算机的灵魂。购买计算机后，应该怎样安装、使用软件呢？第1个活动：确定计算机软件的安装顺序教师活动：系统软件是具有通用功能的软件，是直接运行在“裸机”上的软件。常见的操作系统有Windows、Linux、MacOS、Android等；应用软件是为满足不同领域、不同用户需求而设计的软件。学生活动：确定以下软件的类别以及安装顺序，回答问题。A.操作系统WindowsB.办公软件WPS属于系统软件的是（）；属于应用软件的是（）；软件的安装顺序是（）。第2个活动：用录音机程序录制音频学生活动：下面请一位同学唱一首歌，同时将声音录制到计算机当中，思考该如何操作、需要什么设备、什么软件？教师活动：录音机是Windows自带的“附件”中的一个程序。用录音机录制音频可以将计算机外部声音录制为音频文件。学生活动：思考在声音录制过程中，计算机各部分是如何配合工作的？教师活动：计算机在收到指令后，由控制器指挥，从输入设备采集数据，传送到内存储器上进行存放，再由控制器将需要的的数据传送到运算器当中去，运算器进行处理后将结果保存到外存储器中，最后由输出设备输出。学生活动：探讨计算机的基本工作原理——冯·诺依曼原理。冯·诺依曼原理的基本思路是存储程序与程序控制。存储程序是指人们必须事先把计算机的执行步骤及所需数据，通过一定的方式输入并存储在计算机的存储器中。程序控制是计算机运行时能够自动的取出程序中的一条条指令，加以分析并执行规定的操作。·计算机系统的组成与工作原理计算机系统由硬件系统和软件系统组成。硬件系统由输入设备、输出设备、运算器、控制器、存储器组成。软件系统由系统软件和应用软件系统组成。·输入设备输入设备是向计算机输入数据的设备，是人或外部与计算机进行交互的一种装置，用于把原始数据和处理这些数据的程序输入到计算机当中。·输出设备输出设备可将计算机的运算结果或者中间结果打印或显示出来。·中央处理器计算机系统的运算器和控制器合在一起被称为中央处理器（CentralProcessingUnit，CPU）。运算器是用于加工数据的部件，可以进行算数运算和逻辑运算。控制器是计算机的控制部件，负责控制计算机系统的各个部分自动、协调地工作。·存储设备存储器是计算机系统的记忆装置，它的主要功能是存放程序和数据。存储器分为内部存储器和外部存储器。内部存储器又分为随机存储器（RandomAccessMemory，RAM）和只读存储器（ReadOnlyMemory，ROM）。外部存储器又称为辅助存储器。·系统软件系统软件是具有通用功能的软件，包括操作系统、语言处理程序、数据库管理系统等