第1課 探秘計算機

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課題任務(wù)一探秘計算機課時2課時（90min）教學(xué)目標(biāo)知識與技能：（1）了解計算機的發(fā)展、特點與分類（2）了解計算機的應(yīng)用領(lǐng)域（3）掌握計算機的基本結(jié)構(gòu)與工作原理（4）掌握計算機系統(tǒng)的組成（5）了解計算機的主要性能指標(biāo)（6）掌握計算機性能測試方法思政育人目標(biāo)：拓展學(xué)生的視野，使學(xué)生認識到計算機對于社會發(fā)展的重要性，從而提高學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的求知精神、鉆研精神和協(xié)作溝通能力，增強學(xué)生的社會責(zé)任感，提高學(xué)生在信息社會中適應(yīng)力和創(chuàng)造力教學(xué)重難點教學(xué)重點：計算機特點及分類、基本結(jié)構(gòu)與工作原理、主要性能指標(biāo)和性能測試方法教學(xué)難點：計算機系統(tǒng)的組成教學(xué)方法講授法、問答法教學(xué)用具電腦、投影儀、多媒體課件、教材教學(xué)設(shè)計第1節(jié)課：學(xué)習(xí)新知（30min）第2節(jié)課：學(xué)習(xí)新知（35min）教學(xué)過程主要教學(xué)內(nèi)容及步驟設(shè)計意圖第一節(jié)課考勤（3min）【教師】讓學(xué)生使用文旌app簽到【學(xué)生】用文旌app簽到，班干部報請假人員及原因培養(yǎng)學(xué)生的組織紀律性，掌握學(xué)生的出勤情況問題導(dǎo)入（5min）【教師】展示歷代計算機圖片，提出問題從重達30余噸的龐然大物到可隨身攜帶的掌上電腦，計算機的發(fā)展究竟經(jīng)歷了怎樣的歷程？從最初的數(shù)值計算到可以利用計算機進行辦公、學(xué)習(xí)、娛樂……計算機究竟給我們的工作、學(xué)習(xí)和生活帶來了什么樣的變化？【學(xué)生】聆聽、思考、回答問題【教師】總結(jié)并導(dǎo)入本節(jié)課課題同學(xué)們分享了自己的觀點，相信大家也對計算機有了初步的了解，那么大家是否了解到了我們現(xiàn)如今所使用的計算機是如何一步一步發(fā)展而來的？具有哪些特點？是如何分類的？以及計算機系統(tǒng)是由何組成的？又是如何工作的呢？那么接下來我們就一起來學(xué)習(xí)一下計算機的前世今生通過提問，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機和主觀能動性。告知學(xué)習(xí)目標(biāo)，讓學(xué)生了解所學(xué)課程的大概內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望學(xué)習(xí)新知（30min）任務(wù)1-1了解計算機的發(fā)展【教師】展示教材上的微課二維碼（詳見教材），提問題并讓學(xué)生討論，隨機讓學(xué)生回答世界上第一臺計算機于何時誕生？發(fā)展至今計算機經(jīng)歷了哪些階段？【學(xué)生】思考、討論、回答問題【教師】通過發(fā)言，引入新的知識點，帶領(lǐng)學(xué)生認識計算機自1946年世界上第一臺通用電子計算機ENIAC誕生以來，計算機技術(shù)獲得了迅猛發(fā)展。根據(jù)所用電子元器件的不同，計算機的發(fā)展可分為電子管計算機、晶體管計算機、中小規(guī)模集成電路計算機、大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路計算機4個階段?！ㄔ斠娊滩模径嗝襟w】展示發(fā)展階段表【學(xué)生】聆聽、記憶【教師】提出問題讓學(xué)生討論，隨機提問計算機的發(fā)展和普及給我們的生活帶來了哪些變化？說一說你的看法并舉例說明。【學(xué)生】思考、討論、回答問題【教師】引入新的知識點，帶領(lǐng)學(xué)生了解計算機的特點任務(wù)1-2了解計算機的特點與分類1.計算機的特點（1）運算速度快。目前計算機的最高運算速度已超過每秒十億億次。（2）運算精度高。計算機的運算精度取決于機器的字長，字長越長，精度越高，目前較流行的計算機大多為64位字長。教師講解知識鏈接內(nèi)容：精度是數(shù)包含的數(shù)字位數(shù)。小數(shù)位數(shù)是數(shù)中小數(shù)點右邊的數(shù)字位數(shù)。例如，數(shù)123.45的精度是5，小數(shù)位數(shù)是2。字長是指計算機一次能處理的二進制數(shù)據(jù)的位數(shù)（3）存儲功能強。計算機能存儲大量的數(shù)字、文字、圖像、視頻和音頻等信息，且存儲力“持久”。（4）具有邏輯判斷能力。計算機能對信息進行識別、比較、判斷等，高級計算機還具有推理、診斷和聯(lián)想等模擬人類思維的能力。（5）自動化程度高。計算機內(nèi)部的運算都是在程序的控制下自動完成的?！緦W(xué)生】聆聽、思考、記憶【教師】結(jié)合計算機圖片（詳見教材）展示不同類型的計算機并加以介紹【學(xué)生】觀看、聆聽【教師】提出問題讓學(xué)生們通過自己的觀察結(jié)合老師的介紹思考討論后隨機提問不同類型的計算機有哪些區(qū)別，可以從哪些角度對他們進行分類？【學(xué)生】思考、討論、回答問題【教師】通過大家的發(fā)言，引入新的知識點，帶領(lǐng)學(xué)生了解計算機的分類【多媒體】展示示例圖片（詳見教材）按照規(guī)模大小和功能強弱，可以將計算機分為巨型計算機、大型計算機、小型計算機和微型計算機等。【學(xué)生】聆聽、思考、記憶任務(wù)1-3了解計算機的應(yīng)用領(lǐng)域【教師】提出問題讓學(xué)生思考隨機提問計算機在我們?nèi)粘Ｉ钪袩o處不在，應(yīng)用非常廣泛，那么大家能列舉出幾種計算機的應(yīng)用呢？【學(xué)生】思考、討論、回答問題【教師】通過發(fā)言，引入新的知識點，帶領(lǐng)學(xué)生認識計算機【多媒體】展示示例圖片（詳見教材）計算機問世之初，主要用于數(shù)值計算，“計算機”也因此得名。但隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，它不再局限于數(shù)值計算而廣泛地應(yīng)用于數(shù)據(jù)處理、自動控制、計算機輔助設(shè)計、計算機輔助制造、計算機輔助教學(xué)、人工智能、多媒體技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)等各個領(lǐng)域。（1）科學(xué)運算?！径嗝襟w】展示某企業(yè)的信息管理系統(tǒng)（詳見教材）（2）數(shù)據(jù)處理。（3）自動控制。【多媒體】展示利用計算機設(shè)計的建筑模型（詳見教材）（4）計算機輔助系統(tǒng)。【多媒體】展示利用人工智能技術(shù)研制的機器人（詳見教材）（5）人工智能?！径嗝襟w】展示某茶葉的多媒體廣告（詳見教材）（6）多媒體應(yīng)用。（7）計算機網(wǎng)絡(luò)?！緦W(xué)生】聆聽、思考、記憶必備知識1計算機的基本結(jié)構(gòu)與工作原理理論知識：現(xiàn)代計算機基本結(jié)構(gòu)的奠基人是著名美籍匈牙利科學(xué)家馮·諾依曼教授。1946年6月，馮·諾依曼等人發(fā)表了《電子計算裝置邏輯結(jié)構(gòu)初探》論文，其中最重要的三點如下?！ㄔ斠娊滩模窘處煛恐v解計算機的硬件體系結(jié)構(gòu)及工作流程【多媒體】展示“馮·諾依曼”計算機的硬件體系結(jié)構(gòu)及工作流程圖重點強調(diào)：計算機的工作原理計算機的工作過程就是執(zhí)行程序的過程，而程序則由按順序存放的指令組成。計算機在工作時，就是按照預(yù)先規(guī)定的順序取出指令、分析指令、執(zhí)行指令，以完成規(guī)定的操作。教師講解知識鏈接：程序是可以連續(xù)執(zhí)行并能夠完成一定任務(wù)的一條條指令的集合。它是人與機器之間進行交流的語言。指令是指能夠控制機器工作的命令。一條指令就是一項操作，由操作碼和操作數(shù)構(gòu)成，分別表示何種操作和操作對象。計算機硬件工作流程：步驟1將程序和數(shù)據(jù)通過輸入設(shè)備送入存儲器。步驟2步驟3控制器根據(jù)指令的含義發(fā)出相應(yīng)的命令（如加法、減法），將存儲器中存放的操作數(shù)據(jù)取出，送往運算器進行運算，再把運算結(jié)果送回存儲器指定的單元中。步驟4運算任務(wù)完成后，就可以根據(jù)指令將運算結(jié)果通過輸出設(shè)備輸出?！緦W(xué)生】聆聽、思考、記憶通過講解，讓學(xué)生了解計算機的產(chǎn)生與發(fā)展，了解計算機的特點與分類，了解計算機的應(yīng)用領(lǐng)域課堂練習(xí)（5min）【教師】提出問題1.世界上公認的第一臺電子計算機誕生于（）年。A．1943 B．1946 C．1950 D．19512.世界上第一臺電子計算機的名字是（）。A．ENIAC B．EDIACC．EDVAC D．MARK-II3.個人計算機屬于（）。A．小型計算機 B．大型計算機C．巨型計算機 D．微型計算機【學(xué)生】思考、練習(xí)【教師】隨機選擇學(xué)生，讓他們回答問題【學(xué)生】回答問題【教師】講解答案【學(xué)生】聆聽、思考通過隨堂練習(xí)，了解學(xué)生學(xué)情，鞏固學(xué)生對知識點的理解，提高學(xué)生思辨能力評價修正（2min）【教師】點評學(xué)生的回答，并總結(jié)、鞏固知識點【學(xué)生】聆聽、思考、記憶通過形成性檢測進行知識的強化矯正第二節(jié)課問題導(dǎo)入（3min）【教師】提出問題讓學(xué)生思考隨機提問通過之前的學(xué)習(xí)我們了解到計算機在不同領(lǐng)域都發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，那么大家思考過計算機是如何來實現(xiàn)這些功能的嗎？【學(xué)生】聆聽、思考、回答問題通過提問、講解，吸引學(xué)生關(guān)注，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣學(xué)習(xí)新知（35min）【教師】總結(jié)發(fā)言，提出知識點必備知識2計算機系統(tǒng)的組成【教師】結(jié)合下圖講解計算機系統(tǒng)的組成【學(xué)生】聆聽、思考、記憶【教師】講解計算機的硬件系統(tǒng)【多媒體】講解時分別展示硬件系統(tǒng)各組成部分的舉例圖片1．計算機硬件系統(tǒng)一個完整的計算機系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成，硬件是計算機的軀體，軟件是計算機的靈魂，二者缺一不可。下面介紹常見的計算機硬件，如主板、CPU、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備等?！径嗝襟w】展示主板圖片（詳見教材）（1）主板?？偩€和總線擴展槽輸入/輸出（I/O）接口【多媒體】展示CPU圖片（詳見教材）（2）CPU?！径嗝襟w】展示內(nèi)存儲器圖片（詳見教材）（3）內(nèi)存儲器。RAM特點ROM特點【教師】結(jié)合圖片講解外存儲器【多媒體】展示外存儲器圖片（詳見教材）（4）外存儲器。硬盤教師講解知識鏈接：硬盤主要有機械硬盤（HDD）和固態(tài)硬盤（SSD）兩種類型。機械硬盤采用磁性碟片來存儲數(shù)據(jù)，其特點是存儲容量大但讀寫速度慢；固態(tài)硬盤采用閃存顆粒來存儲數(shù)據(jù)，其特點是存儲容量小但讀寫速度快。目前，主流機械硬盤的存儲容量光盤和光驅(qū)可移動存儲設(shè)備【教師】結(jié)合圖片講解輸入設(shè)備【多媒體】展示鍵盤和鼠標(biāo)圖片（詳見教材）（5）輸入設(shè)備。鍵盤鼠標(biāo)【教師】結(jié)合圖片講解輸出設(shè)備【多媒體】展示常見的輸出設(shè)備圖片（詳見教材）輸出設(shè)備。顯示器打印機【學(xué)生】聆聽、思考、記憶【教師】提出問題，學(xué)生思考后隨機提問計算機有了硬件系統(tǒng)之后就能夠?qū)崿F(xiàn)各種功能了嗎？【學(xué)生】思考、回答問題【教師】通過歸納總結(jié)大家的發(fā)言，引入新的知識點，帶領(lǐng)學(xué)生了解計算機的軟件系統(tǒng)軟件是指為計算機運行和工作服務(wù)的各種程序、數(shù)據(jù)及相關(guān)資料的總和。軟件是計算機的靈魂，是計算機具體功能的體現(xiàn)，要讓計算機為用戶工作，必須在計算機中安裝相應(yīng)的軟件。一臺沒有安裝軟件的計算機無法完成任何有實際意義的工作。計算機軟件系統(tǒng)計算機軟件系統(tǒng)主要分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大類。系統(tǒng)軟件。系統(tǒng)軟件是管理和控制計算機軟硬件資源的軟件。它的功能是使計算機能夠正常工作或具備解決某些問題的能力。系統(tǒng)軟件包括操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和語言處理程序。操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)語言處理程序教師講解小提示：機器語言可以直接在計算機上執(zhí)行，而使用匯編語言和高級語言編制的程序需要翻譯成機器語言后才能在計算機上執(zhí)行。語言處理程序的作用就是將高級語言或匯編語言編制的程序翻譯成計算機能執(zhí)行的程序。應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件運行在操作系統(tǒng)之上，是為了解決用戶的各種實際問題而編制的程序及相關(guān)資源的集合，如辦公軟件Office、圖像處理軟件Photoshop、動畫制作軟件Flash、計算機輔助設(shè)計軟件AutoCAD、殺毒軟件360、壓縮/解壓縮軟件WinRAR等?！緦W(xué)生】聆聽、思考、記憶【教師】講解計算機的主要性能指標(biāo)必備知識3計算機的主要性能指標(biāo)計算機的主要性能指標(biāo)包括核心、主頻、字長、運算速度、存儲容量和兼容性?！窘處煛刻岢鰡栴}，學(xué)生思考后隨機提問在計算機使用過程中，為了保障硬件穩(wěn)定運行，需要對其性能和狀態(tài)進行檢測，那么我們是如何完成檢測的呢？【學(xué)生】思考、回答問題【教師】通過歸納總結(jié)大家的發(fā)言，引入實用技巧實用技巧—計算機的性能測試計算機硬件發(fā)生故障會導(dǎo)致計算機運行不穩(wěn)定，甚至癱瘓。使用計算機檢測軟件可以將計算機中各硬件的性能和狀況以文本形式表現(xiàn)出來，使用戶能夠直觀地查看硬件情況。目前常用的計算機檢測軟件有以下幾種。魯大師：專業(yè)、易用，能輕松辨別計算機硬件的真?zhèn)?，檢測硬件的運行狀態(tài)，清查計算機病毒隱患，優(yōu)化清理系統(tǒng)，提升計算機的運行速度。EVEREST：主要用于測試軟硬件信息，可以詳細地顯示計算機每一個硬件的信息，支持各種常見主板、顯卡和CPU等設(shè)備的檢測。PCMark：綜合硬件測試軟件，能夠快速對計算機的存儲、運算、圖像與視頻處理、網(wǎng)絡(luò)瀏覽等性能進行全面測試?！緦W(xué)生】聆聽、理解【教師】講解并演示魯大師檢測計算機硬件參數(shù)和性能的步驟魯大師檢測計算機硬件參數(shù)和性能的步驟：步驟1啟動魯大師進入其操作界面，單擊“硬件檢測”圖標(biāo)，魯大師會對計算機的硬件進行檢測，并顯示計算機的型號、操作系統(tǒng)，以及CPU、主板、內(nèi)存、顯卡和硬盤等硬件的型號。單擊某一選項，會在右側(cè)顯示對應(yīng)硬件的詳細信息單擊某一選項，會在右側(cè)顯示對應(yīng)硬件的詳細信息步驟2單擊“性能測試”圖標(biāo)，在打開的界面下方勾選要測試的硬件，然后單擊“開始評測”按鈕，等待一段時間，魯大師會根據(jù)硬件的運行情況打分并顯示排名，硬件性能越好，分數(shù)越高?！緦W(xué)生】聆聽、思考、記憶通過講解，讓學(xué)生認識計算機的基本結(jié)構(gòu)與工作原理，了解計算機系統(tǒng)的組成，熟悉常見的硬件設(shè)備（主板、CPU、內(nèi)存儲器、外存儲器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備）和軟件系統(tǒng)（操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、語言處理程序和應(yīng)用軟件），了解計算機的主要性能指標(biāo)（核心、主頻、字長、運算速度、存儲容量和兼容性），掌握計算機的性能測試方法課堂練習(xí)（5min）【教師】通過多媒體展示下列各題，學(xué)生思考后隨機提問在計算機中，鼠標(biāo)屬于（）。輸入設(shè)備 B．輸出設(shè)備C．選擇設(shè)備 D．程序控制設(shè)備2.RAM的特點是（）。A．?dāng)嚯姾?，存儲在其?nèi)的數(shù)據(jù)將會丟失B．存儲在其內(nèi)的數(shù)據(jù)將永久保存C．用戶只能讀出數(shù)據(jù)，但不能寫入數(shù)據(jù)D．容量大但存取速度慢3.運算器的主要功能是（）。A．進行算術(shù)運算 B．