中学计算机组成电子教案

中学计算机组成电子教案一、教学目标1.知识与技能目标学生能够理解计算机硬件系统的基本组成部分，包括中央处理器（CPU）、存储器、输入设备和输出设备。掌握CPU的主要功能和工作原理，了解其内部结构（如运算器、控制器）。理解存储器的分类（内存和外存），掌握内存的读写过程，了解常见外存设备及其特点。熟悉输入设备（如键盘、鼠标）和输出设备（如显示器、打印机）的工作方式和作用。2.过程与方法目标通过观察计算机硬件实物、观看动画演示和视频资料，培养学生的观察能力和分析能力。组织学生进行小组讨论和交流，引导学生自主探究计算机组成各部分之间的协同工作原理，提高学生的团队协作能力和自主学习能力。3.情感态度与价值观目标激发学生对计算机科学的兴趣，培养学生对计算机技术的探索精神。让学生认识到计算机组成原理的重要性，增强学生对信息技术的认同感和应用意识。二、教学重难点1.教学重点计算机硬件系统的基本组成部分及其功能。CPU的工作原理和内部结构。存储器的分类、内存的读写过程。2.教学难点CPU的工作原理，尤其是指令执行过程。内存与外存的区别以及数据在两者之间的传输和存储方式。三、教学方法1.讲授法：讲解计算机组成的基本概念、原理和知识点，确保学生系统地掌握基础知识。2.直观演示法：通过展示计算机硬件实物、播放动画演示和视频资料，让学生直观地了解计算机组成各部分的外观、结构和工作过程，增强感性认识。3.小组讨论法：组织学生分组讨论计算机组成各部分之间的协同工作原理等问题，促进学生之间的思想交流和合作学习，培养学生的团队协作能力和自主思考能力。4.任务驱动法：布置相关的思考任务和实践任务，如让学生分析计算机硬件升级对性能的影响等，引导学生在完成任务的过程中巩固所学知识，提高应用能力。四、教学过程（一）课程导入（5分钟）1.展示一台计算机主机、显示器、键盘和鼠标，提问学生："同学们，你们每天都使用计算机，那你们知道计算机是由哪些部分组成的吗？"引导学生观察并思考。2.请几位学生回答，然后教师总结学生的回答，引出本节课的主题中学计算机组成。（二）计算机硬件系统概述（10分钟）1.讲解计算机硬件系统的概念：计算机硬件系统是指构成计算机的物理设备的总称，是计算机系统的物质基础。2.利用PPT展示计算机硬件系统的基本组成部分，包括中央处理器（CPU）、存储器、输入设备和输出设备，并简单介绍各部分的主要功能。CPU：计算机的核心部件，负责执行程序的指令，进行数据的运算和处理。存储器：用于存储程序和数据，分为内存和外存。输入设备：用于向计算机输入数据和指令，如键盘、鼠标等。输出设备：用于将计算机处理后的结果输出，如显示器、打印机等。（三）中央处理器（CPU）（20分钟）1.CPU的功能详细讲解CPU的主要功能：取指令、译码、执行指令和存储结果。通过举例说明，如计算两个数的和，CPU首先从内存中取出加法指令，然后对指令进行译码，明白要执行加法操作，接着执行加法运算，并将结果存储回内存或寄存器中。让学生思考并讨论：如果没有CPU，计算机还能做什么？引导学生理解CPU在计算机中的核心地位。2.CPU的内部结构利用动画演示展示CPU的内部结构，主要包括运算器和控制器。运算器：负责进行算术运算（如加、减、乘、除）和逻辑运算（如与、或、非）。控制器：负责指挥计算机各部件协调工作，控制指令的执行顺序。讲解运算器和控制器如何协同工作来完成一条指令的执行过程，加深学生对CPU工作原理的理解。（四）存储器（20分钟）1.存储器的分类介绍存储器分为内存和外存。内存：也叫主存，是计算机暂时存储程序和数据的地方，与CPU直接进行数据交换，速度快但容量相对较小。外存：也叫辅助存储器，用于长期存储大量的数据和程序，容量大但速度较慢。常见的外存设备有硬盘、光盘、U盘等。2.内存展示内存的实物图，讲解内存的基本组成单元存储单元，每个存储单元都有一个唯一的地址。利用动画演示内存的读写过程：当CPU需要读取数据时，首先给出数据的地址，内存根据地址找到相应的存储单元，将数据读出并传送给CPU；当CPU需要写入数据时，同样给出地址，CPU将数据发送到内存，内存把数据存储到指定的存储单元。提问学生：内存中的数据在计算机断电后会怎样？引导学生理解内存的易失性特点。3.外存分别介绍常见的外存设备及其特点硬盘：存储容量大，读写速度相对较快，是计算机中最主要的外存设备，用于存储操作系统、应用程序和用户数据等。光盘：分为CD、DVD等类型，容量适中，常用于存储音频、视频等多媒体数据。U盘：体积小巧，便于携带，存储容量一般在几GB到几十GB不等，常用于数据的移动存储和传输。让学生举例说明在日常生活中哪些数据存储在外存设备中，加深对不同外存设备用途的理解。（五）输入设备（10分钟）1.介绍常见的输入设备，如键盘和鼠标。键盘：展示键盘的实物图，讲解键盘的布局，包括主键盘区、功能键区、数字小键盘区等。介绍键盘上一些常用键的功能，如回车键、空格键、退格键等。鼠标：展示鼠标的实物图，讲解鼠标的基本操作，如左键单击、右键单击、双击、拖动等。让学生实际操作鼠标，感受不同操作的效果。2.提问学生：还有哪些设备可以作为计算机的输入设备？引导学生思考，如扫描仪、麦克风等，并简单介绍这些输入设备的工作原理和应用场景。（六）输出设备（10分钟）1.介绍常见的输出设备，如显示器和打印机。显示器：展示显示器的实物图，讲解显示器的分类，如液晶显示器（LCD）和阴极射线管显示器（CRT）。介绍显示器的主要性能指标，如分辨率、刷新率等，并解释这些指标对显示效果的影响。打印机：展示打印机的实物图，讲解打印机的分类，如针式打印机、喷墨打印机和激光打印机。介绍不同类型打印机的特点和适用场景，如针式打印机适用于打印多层票据，喷墨打印机适合打印彩色图片，激光打印机打印速度快、质量高，常用于办公文档打印。2.提问学生：除了显示器和打印机，还有哪些设备可以作为计算机的输出设备？引导学生思考，如音箱、投影仪等，并简单介绍这些输出设备的工作原理和应用场景。（七）计算机硬件系统的协同工作（10分钟）1.组织学生分组讨论：计算机硬件系统的各个组成部分是如何协同工作来完成一个任务的，例如打开一个应用程序。2.每个小组推选一名代表进行发言，分享小组讨论的结果。3.教师对学生的讨论结果进行总结和补充，通过PPT展示计算机硬件系统协同工作的流程：用户通过输入设备（如键盘）输入打开应用程序的指令。输入设备将指令传输给计算机主机。CPU从内存中读取应用程序的指令，并进行译码和执行。在执行过程中，CPU可能需要从内存中读取数据，也可能将处理结果写回内存。内存与外存之间可能会进行数据交换，如读取应用程序的初始数据或存储程序运行过程中产生的临时数据。最后，CPU将处理后的结果通过输出设备（如显示器）展示给用户。（八）课堂小结（5分钟）1.回顾本节课所学的主要内容，包括计算机硬件系统的基本组成部分（CPU、存储器、输入设备和输出设备）及其功能，CPU的工作原理和内部结构，存储器的分类和内存读写过程等。2.强调计算机硬件系统各部分协同工作的重要性，鼓励学生课后进一步探索计算机硬件的相关知识。（九）课堂练习（10分钟）1.布置几道选择题，让学生巩固本节课所学的基础知识，如：计算机的核心部件是（）A.CPUB.内存C.硬盘D.显示器以下属于输入设备的是（）A.显示器B.键盘C.打印机D.U盘CPU执行指令的过程不包括以下哪个环节（）A.取指令B.译码C.存储结果D.数据加密2.布置一道简答题，让学生描述计算机硬件系统中各组成部分是如何协同工作来完成一个简单的计算任务（如计算两个数的乘积）。（十）课后作业1.让学生回家后观察自己家中的计算机硬件设备，记录下各部件的型号和参数，并思考这些设备对计算机性能的影响。2.查阅资料，了解未来计算机硬件发展的趋势，写一篇简短的报告，下节课进行分享。五、教学资源1.计算机硬件实物（主机、显示器、键盘、鼠标等）2.相关的动画演示和视频资料，用于展示计算机组成各部分的结构和工作过程3.PPT课件，包含计算机硬件系统概述、CPU、存储器、输入设备、输出设备等内容的详细讲解和图片展示4.课堂练习和课后作业的文档六、教学反思通过本节课的教学，学生对计算机硬件系统的基本组成有了较为清晰的认识，理解了CPU、存储器、输入设备和输出设备的功能和工作原理。在教学过程中，采用了多种教学方法相结合，如讲授法、直观演示法、小组讨论法和任务驱动法，激发了学生的学习兴趣，培养了学生的观察