高一信息技术课教案
课 题: 计算机系统的基本组成 教学目标
知识与技能
①让学生了解计算机的特点与广泛应用;
②理解计算机硬件和软件组成的基本概念;能列举并解释常用的信息技术应用。
③熟悉计算机系统的基本组成部分与工作原理,理解“计算机系统和“CPU“等重要概念。 过程与方法
①通过计算机系统理论归纳与实物演示教学,让学生获得对计算机系统组成的认知。
②剖析计算机硬件组成五个部分与数据流程原理,帮助学生正确掌握系统组成。 情感态度价值观
① 进一步理解信息技术在现代高科技中的地位和作用。
② 培养学生合作探讨学习的能力,培养良好的信息素养习惯。 ③学会通过校园网教学服务器提供的信息资源,拓宽知识视野。
教学重点:
① 探究掌握计算机系统的基本概念、原理与部件功能。
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② 熟练掌握计算机系统组成。
教学难点: 硬件各部件原理功能的掌握 教学方法:任务驱动法、归纳类比法、演示法
教学媒体:多媒体大屏幕投影、电子管/晶体管/集成电路芯片/主板实
物 课型: 教学过程
一、导言 板书问题:你知道这些符号所代表的含义吗?
ENIAC Von.Neuman: IT
Intel PentiumIV corn2/2.4G/512MB/80G/LED17/DVDr-CDrw CPU RAM Cache ARPA Virus Lenovo
二、授新课
一) 计算机发展简史
世界上第一台电子计算机ENIAC一九四六年诞生于美国宾夕法尼亚大学, 由莫尔电气工程学院和阿伯丁弹道研究所合作研制, 用了18000个电子管, 占地170平方米, 为了防止温升还使用了30吨重的冷却装置,稳定工作只有几小时,运算速度只有5000次/秒。第二次世界大战时期。
90年代标志我国达到世界计算机先进水平的“银河Ⅲ”巨型机运算速度每秒上百亿次。
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计算机的主要特点:(答问式略讲) 运算速度快/ 计算精度高/ 具有记忆力/逻辑判断力/ 高度自动化
第一代电子管计算机(1945-1956) 主要逻辑元件是电子管。 特点:体积庞大、运算速度低、成本高、功耗大,故障率高。可靠性差、内存容量小。主要用于科学计算,从事军事和科学研究方面的工作。体积庞大,
第二代晶体管计算机(1956-1963) 主要逻辑元件是电子管。 特点:整机逻辑元件体积小,速度快、功耗低、性能更稳定。应用扩展到数据处、自动控制等方面。 第三代集成电路计算机(1964-1971)
可靠性和存储容量进一步提高,运算速度更快,价格更低,外部设备种类繁多,与通信密切结合起来。广泛用于科学计算、数据处理、事务管理、工业控制等领域。
第四代大规模集成电路计算机(1971-现在)
计算机的存储容量和可靠性又有了很大提高,功能更加完备。计算机的类型除小型、中型、大型机外,向巨型机和微型机(个人计算机)两个方面发展。
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第五代智能计算机。美日科学家提出。人工神经网络计算机--人工智能机。它是一种有知识,会学习,能推理的计算机,具有能理解自然语言,声音,文字和图像的能力,具有说话能力,使人机能够用自然语言直接对话,它可以利用已有的和不断学习到的知识,进行思维,联想,推理,并得出结论,具有汇集,记忆,检索有关知识的能力。
智能计算机--与擅长计算的计算机不同,和人脑一样具有推理和学 习功能,听懂人类语言,识别物体、图形和声音。 第六代生物计算机
借助生物工程技术(特别是蛋白质工程)生产的蛋白质分子,以它作为生物集成电路——生物芯片。 计算机发展的总趋势:
巨型化 我国的银河系列巨型计算机
微型化 笔记本电脑、掌上电脑、手表电脑的出现 网络化 把各地区的计算机互联起来实现资源共享 多媒体化 能综合处理声音、图像、文字、视频和音频信号
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智能化 计算机具有模拟人的感觉和思维过程的能力
二)冯·诺依曼(J.Von Neumann)体系结构
四代由于都是根据冯.诺依曼Von.Neuman计算机结构模型 1913年出生于匈牙利首都布达佩斯,是本世纪最伟大的科学家之一 。
? 计算机组成原理的基础就是冯·诺依曼体系结构的计算机,其
基本设计思想就是存储程序和程序控制,具有以下特点: ? (1) 采用二进制形式表示数据和指令。 ? (2) 采用存储程序方式
? (3) 由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大部
件组成计算机系统
三). 计算机组成
计算机系统由硬件和软件两部分组成.
所谓硬件是指构成计算机的电子元器件, 是看得见摸得着的实物,是计算机的躯体。软件指操作系统,程序,应用软件,文档资料,是计算机系统的灵魂。 微型机又叫PC机 Personal Computer
CPU 输入设备
存储器 5
输出设备
(1).硬件: 计算机各部件间的关系如下 计算机主要功能部件
? ? ? ? ?
中央处理器CPU。
内存储器RAM与快速缓冲存储器Cache 外存储器ROM,HD。 输入与输出设备
思考:多媒体计算机的配置?
输入设备I --键盘、扫描仪、鼠标器等 输出设备O --打印机、绘图仪、显示器等 存储器 -- 内存 辅存 ROM RAM 运算器 和 控制器
其中运算器和控制器合起来称为中央处理器--CPU. Central processing unit P33 如同计算机的心脏,其型号决定了机器性能。 PC机8086/8088系列,586后注册名Pentium。Intel inside 商标.
Internet 全球最大的国际公用数据网
BBS站 (公告牌系统,服务性的).WorldWideWeb网
国内建成六个Internet国际出口信道,中国经济网,国家教委教
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研网,中科院科技网, 邮电部中国公用计算机互联网, 电子部金桥网 (2) 软件系统: 各种程序, 数据资料等, 则属软件的范畴.
计算机软件系统包括系统软件和应用软件两大类。
系统软件是指控制和协调计算机以及其外部设备,支持应用软件的开发和运行的软件
◆操作系统软件如DOS、WINDOWS98、WINDOWS NT、Linux,Netware ◆各种语言的处理程序, 如低级语言、高级语言、编译程序、解释程序
◆各种服务性程序如机器调试、故障检查和诊断程序、杀毒程序等 ◆各种数据库管理系统如SQL Server、Oracle、Foxpro等 应用软件是人们为了各种实际工作的需要而研制开发出来的软件,主要包括:
◆用于科学计算方面的数学计算软件包、统计软件包 ◆文字处理软件如WORD、Office 、WPS ◆图像处理软件如Photoshop、3DS MAX、FLASH
◆各种通用软件和专用软件。如Word、Excel、企业资源管理系统ERP等。 (3)硬件和软件的关系
硬件与软件是相辅相成的,硬件是计算机的物质基础,软件是计算机的灵魂。
三. 讨论:计算机技术及应用领域
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“智能化、多媒体和网络化”是时下最热门的话题。Multimedia PC以电脑为核心,用计算机科技综合多种媒体,处理文字图形, 图象、静态动态影象, 动画、声音、视频, 满足人类视觉与听觉的全方位交互感官信息.
最大的计算机硬件厂商是美国的Intel公司,著名的国际顶级PC厂商蓝色巨人IBM公司, DELL还有AMD,APPLE公司等.
全球最大的软件公司美Microsoft微软,Bill Gates. 全球第二大软件王国CA公司总裁王嘉廉董事长--杰出的华裔人士代表.CA主力产品是企业管理软件,占全美国95%以上.
全球三大PC品牌有HP, DELL,联想 Lenovo,Acer列第四位。 美国说到底,是高科技的实力核心。全世界电脑的心脏CPU掌握在他们的手里,操作系统掌握在他们的手里,Internet的顶级域名掌握在他们的手里。几乎所有的高科技顶尖技术都掌握在他们手中.美国政府通过他们的高科技公司,如Intel、Microsoft、IBM、HP、YAHOO、Motorola,掌握全世界的命脉。
我们如何支持我们的民族工业,支持我们的民族品牌,我们购买电脑,尽量不买惠普、IBM,而去买联想、长城、方正,紫光;不用Microsoft Word,而用金山WPSOFFICE。我们的同胞要以“Made in China\而骄傲。 四、归纳总结
掌握计算机系统组成。熟知CPU等概念。
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运算器 控制器 硬件系统 存储器 输入设备 输出设备 系统软件: 操作系统软件、各种语言处理程序、服务性程序计算机系统软件系统
应用软件:专用型 通用型
六、板书设计
计算机系统组成原理 一、 计算机与信息社会 二、 计算机的发展史 ENIAC 银河III 第一代:电子管计算机 第二代:晶体管计算机 第三代:集成电路计算机 第四代:大规模集成电路计算机 三、 冯·诺依曼——计算机之父 四、 计算机的系统组成 CPU I 存储器 O (图示) ENIAC: Von.Neuman: Intel PentiumIV corn2/2.4G/512MB/80G/LED17/DVDr-CDrw/ 1.硬件系统 2.软件系统 CPU: RAM Cache ARPA 3.计算机工作原理 Virus Lenovo HP/DELL/Acer 9