高中信息技術(shù)必修二教案-2.1計算機系統(tǒng)的組成-【新教材】教科版2019

2.1計算機系統(tǒng)的組成【教學(xué)目標(biāo)】知道計算機系統(tǒng)的主要組成部分，能夠描述基本工作原理。了解計算機硬件系統(tǒng)的基本組成，認(rèn)識其主要的性能指標(biāo)。了解計算機軟件系統(tǒng)的分類，能區(qū)分各類軟件的主要功能。【教學(xué)重點】信息系統(tǒng)的基本功能與分類。【教學(xué)難點】事務(wù)處理系統(tǒng)及管理信息系統(tǒng)的工作原理。 【教學(xué)過程】一、問題引入學(xué)生思考：生活中常見的計算機系統(tǒng)有哪些？一臺計算機由許多零部件組成的。完整的計算機系統(tǒng)由哪些部分組成的呢？二、計算機系統(tǒng)的組成完整的計算機系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成。硬件系統(tǒng)由輸入設(shè)備、運算器、控制器、存儲器和輸出設(shè)備組成；軟件系統(tǒng)由系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件組成。用圖示概括為：任務(wù)一：探索計算機系統(tǒng)的硬件組成活動一：匹配數(shù)據(jù)數(shù)型與輸入輸出設(shè)備活動二：比較內(nèi)部存儲器和外部存儲器活動三：調(diào)查中央處理器（CPU）的性能指標(biāo)學(xué)生分組在3個活動中挑選一個完成下表。表一：數(shù)據(jù)類型輸入設(shè)備輸出設(shè)備文本數(shù)據(jù)鍵盤、鼠標(biāo)

顯示器、打印機

音頻數(shù)據(jù)

話筒、麥克風(fēng)音響、耳機

視頻數(shù)據(jù)

攝像機顯示器、音響

圖形圖像數(shù)據(jù)

數(shù)碼相機、掃描儀顯示器、打印機

……

(計算機輸入、輸出設(shè)備對照表)表二：指標(biāo)內(nèi)存U盤硬盤移動硬盤設(shè)備型號

存儲容量

存取速度

價格（元）

（比較內(nèi)部存儲器和外部存儲器）分析：內(nèi)存與外存的特點對比？表三：性能指標(biāo)含義主流CPU的性能指標(biāo)參數(shù)值舉例

（調(diào)查中央處理器（CPU）的性能指標(biāo)）總結(jié)：1、輸入設(shè)備：輸入設(shè)備是向計算機輸入數(shù)據(jù)的設(shè)備，是人或外部與計算機進(jìn)行交互的一種裝置，用于把原始數(shù)據(jù)和處理這些數(shù)據(jù)的程序輸入到計算機中。計算機能夠接收各種各樣的數(shù)據(jù)，既可以是數(shù)值型的數(shù)據(jù)，也可以是各種非數(shù)值型的數(shù)據(jù)，如圖形、圖像、聲音等。常見的輸入設(shè)備包括鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀、觸摸屏、麥克風(fēng)等。（常見的輸入設(shè)備）2、輸出設(shè)備輸出設(shè)備可將計算機的運算結(jié)果或者中間結(jié)果打印或顯示出來。常用的輸出設(shè)備有顯示器、打印機、繪圖儀和傳真機等。(常見的輸出設(shè)備)3、存儲設(shè)備存儲器是計算機系統(tǒng)的記憶裝置,它的主要功能是存放程序和數(shù)據(jù)。存儲器分為內(nèi)部存儲器和外部存儲器。內(nèi)部存儲器又分為隨機存儲器(RandomAccessMemory,RAM)和只讀存儲器(ReadOnlyMemory,ROM)。隨機存儲器中的數(shù)據(jù)可以讀出,也可以寫入,斷電后存儲內(nèi)容消失。只讀存儲器中的數(shù)據(jù)只能讀出,不能由用戶再寫入新內(nèi)容,斷電后數(shù)據(jù)不會丟失。外部存儲器又稱輔助存儲器,如硬盤、U盤、軟盤、磁帶、CD、DVD等能長期保存信息,并且對信息的保存不依賴于電源。（存儲設(shè)備）知識拓展：（數(shù)據(jù)存儲容量單位）在計算機內(nèi)部，信息都是釆用二進(jìn)制的形式進(jìn)行存儲、運算、處理和傳輸?shù)?。信息存儲單位有位、字?jié)和字等幾種。各種存儲設(shè)備存儲容量單位有KB、MB、GB和TB等幾種。位（bit）：二進(jìn)制數(shù)中的一個數(shù)位，可以是0或者1，是計算機中數(shù)據(jù)的最小單位。字節(jié)（Byte，B）：計算機中數(shù)據(jù)的基本單位，每8位組成一個字節(jié)。各種信息在計算機中存儲、處理至少需要一個字節(jié)。例如，一個ASCII碼用一個字節(jié)表示，一個漢字用兩個字節(jié)表示。在計算機各種存儲介質(zhì)（例如內(nèi)存、硬盤、光盤等）的存儲容量表示中，用戶所接觸到的存儲單位不是位、字節(jié)，而是KB、MB、GB等，但這不是新的存儲單位，而是基于字節(jié)換算的。千字節(jié)（KB）：1KB=1024By。早期用的軟盤有360KB和720KB的，不過軟盤已經(jīng)很少使用。兆字節(jié)（MB）：1MB=1024KB。早期微型機的內(nèi)存有128MB、256MB、512MB，目前內(nèi)存都是1GB、2GB甚至更大。吉字節(jié)（GB）：1GB=1024MB。早期微型機的硬盤有60GB、80GB，目前都是500GB、1TB甚至更大。太字節(jié)（TB）：1TB=1024MB。目前個人用的微型機存儲容量也都能達(dá)到這個級別了，而作為服務(wù)器或者專門的計算機，不可缺少這么大的存儲容量。4、中央處理器（運算器和控制器）計算機系統(tǒng)的運算器和控制器合在一起被稱為中央處理器（CentralProcessingUnit，CPU）。中央處理器是計算機的核心部件，它的功能主要包括解釋計算機指令及處理計算機軟件中的數(shù)據(jù)。（中央處理器）5、計算機系統(tǒng)的工作原理計算機在接受指令后，由控制器指揮，從輸入設(shè)備采集數(shù)據(jù)，傳送到內(nèi)存儲器進(jìn)行存儲，再由控制器將需要參加運算的數(shù)據(jù)傳送到運算器，由運算器進(jìn)行處理，處理后的結(jié)果保存在存儲器中，最后由輸出設(shè)備輸出。任務(wù)二：體驗計算機系統(tǒng)的軟件組成活動1：確定計算機軟件的安裝順序確定以下軟件的類別及安裝順序。A.操作系統(tǒng)WindowsB.辦公軟件WPS屬于系統(tǒng)軟件的是：A.操作系統(tǒng)Windows。屬于應(yīng)用軟件的是：B.辦公軟件WPS。軟件的安裝順序是：先系統(tǒng)軟件后應(yīng)用軟件?；顒?：用錄音機程序錄制音頻錄音機程序是windows系統(tǒng)自帶的“附件”中的一個程序。用錄音機程序可以將計算機外部的聲音錄制為音頻文件。查閱資料，完成以下問題。1)錄制聲音文件過程需要使用那些硬件設(shè)備？聲卡、耳麥、音響2)除了錄音機程序之外，錄音時還需要使用那些軟件？CoolEditPro3)在錄制聲音的過程中，計算機各組成部分是如何配合的？計算機在接受指令后，由控制器指揮，從輸入設(shè)備頭戴麥克采集數(shù)據(jù)，傳送到內(nèi)存存儲器進(jìn)行存放，再由控制器將需要參加運算的數(shù)據(jù)傳送到運算器。由運算器進(jìn)行處理，處理后的結(jié)果保存在外存儲器中，最后由輸出設(shè)備音響輸出。總結(jié)：1、系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件是具有通用功能的軟件，包括操作系統(tǒng)、語言處理程序、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等。系統(tǒng)軟件使計算機使用者和其他軟件將計算機當(dāng)作一個整體，而不需要顧及底層每個硬件是如何工作的。操作系統(tǒng)（OperatingSystem，OS）是管理和控制計算機硬件與軟件資源的計算機程序，是直接運行在“裸機”上的最基本的系統(tǒng)軟件，任何其他軟件都要在操作系統(tǒng)的支持下才能運行。操作系統(tǒng)是用戶和計算機的接口，同時也是計算機硬件和其他軟件的接口。常見的操作系統(tǒng)包括Windows、Linux、macOS、iOS、Android等。2、應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件是為滿足用戶不同領(lǐng)域、不同問題的應(yīng)用需求而設(shè)計的軟件，如各類辦公軟件、多媒體加工軟件、即時通信軟件等都是應(yīng)用軟件。（部分應(yīng)用軟件）比較系統(tǒng)軟件與應(yīng)用軟件的區(qū)別？系統(tǒng)軟件使得計算機使用者和其他軟件將計算機當(dāng)作一個整體而不需要顧及到底層每個硬件是如何工作的。系統(tǒng)軟件在為應(yīng)用軟件提供上述基本功能的同時，也進(jìn)行著對硬件的管理，使在一臺計算機上同時或先后運行的不同應(yīng)用軟件有條不紊地合用硬件設(shè)備。應(yīng)用軟件是為滿足用戶不同領(lǐng)域、不同問題的應(yīng)用需求而提供的那部分軟件。它可以拓寬計算機系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域，放大硬件的功能。系統(tǒng)軟件只是指操作系統(tǒng)，應(yīng)用軟件就指運行在操作系統(tǒng)上的任何軟件。（軟硬件關(guān)系圖）三、小節(jié)利用思維導(dǎo)圖，總結(jié)計算機系統(tǒng)的組成。四、拓展練習(xí)1.計算機系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)由哪幾部分組成？請舉例說明計算機常用硬件的評