《計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本組成》高一信息技術(shù)課教案

1、CPU “等重要概高一信息技術(shù)課教案課題:計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本組成教學(xué)目標(biāo)知識與技能讓學(xué)生了解計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)與廣泛應(yīng)用;理解計(jì)算機(jī)硬件和軟件組成的基本概念；能列舉并解釋常用的信息技術(shù)應(yīng)用。熟悉計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本組成部分與工作原理，理解“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和“念。過程與方法通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)理論歸納與實(shí)物演示教學(xué)，讓學(xué)生獲得對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成的認(rèn)知。剖析計(jì)算機(jī)硬件組成五個(gè)部分與數(shù)據(jù)流程原理，幫助學(xué)生正確掌握系統(tǒng)組成。情感態(tài)度價(jià)值觀 進(jìn)一步理解信息技術(shù)在現(xiàn)代高科技中的地位和作用。 培養(yǎng)學(xué)生合作探討學(xué)習(xí)的能力，培養(yǎng)良好的信息素養(yǎng)習(xí)慣。學(xué)會(huì)通過校園網(wǎng)教學(xué)服務(wù)器提供的信息資源，拓寬知識視野。教學(xué)重點(diǎn) : 探究掌握計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的

2、基本概念、原理與部件功能。 熟練掌握計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成。教學(xué)難點(diǎn) :硬件各部件原理功能的掌握教學(xué)方法： 任務(wù)驅(qū)動(dòng)法、歸納類比法、演示法教學(xué)媒體： 多媒體大屏幕投影、電子管/晶體管 /集成電路芯片 /主板實(shí)物課型：教學(xué)過程一、導(dǎo)言板書問題：你知道這些符號所代表的含義嗎？ENIACVon.Neuman：ITIntel PentiumIV corn2/2.4G/512MB/80G/LED17/DVDr-CDrwCPURAMCacheARPAVirusLenovo二、授新課一） 計(jì)算機(jī)發(fā)展簡史世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī) ENIAC 一九四六年誕生于美國賓夕法尼亞大學(xué) , 由莫爾電氣工程學(xué)院和阿伯丁彈道研究所合

3、作研制 , 用了 18000 個(gè)電子管 , 占地 170 平方米 , 為了防止溫升還使用了30 噸重的冷卻裝置，穩(wěn)定工作只有幾小時(shí)，運(yùn)算速度只有 5000 次秒。第二次世界大戰(zhàn)時(shí)期。90 年代標(biāo)志我國達(dá)到世界計(jì)算機(jī)先進(jìn)水平的“銀河”巨型機(jī)運(yùn)算速度每秒上百億次。計(jì)算機(jī)的主要特點(diǎn) : （答問式略講）運(yùn)算速度快 /計(jì)算精度高 /具有記憶力 / 邏輯判斷力 /高度自動(dòng)化第一代電子管計(jì)算機(jī)(1945-1956)主要邏輯元件是電子管。特點(diǎn)：體積龐大、運(yùn)算速度低、成本高、功耗大，故障率高?？煽啃圆?、內(nèi)存容量小。 主要用于科學(xué)計(jì)算，從事軍事和科學(xué)研究方面的工作。體積龐大，第二代晶體管計(jì)算機(jī) (1956-196

4、3)主要邏輯元件是電子管。特點(diǎn)：整機(jī)邏輯元件體積小，速度快、功耗低、性能更穩(wěn)定。應(yīng)用擴(kuò)展到數(shù)據(jù)處、自動(dòng)控制等方面。第三代集成電路計(jì)算機(jī)(1964-1971)可靠性和存儲(chǔ)容量進(jìn)一步提高，運(yùn)算速度更快，價(jià)格更低，外部設(shè)備種類繁多，與通信密切結(jié)合起來。廣泛用于科學(xué)計(jì)算、數(shù)據(jù)處理、事務(wù)管理、工業(yè)控制等領(lǐng)域。第四代大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)(1971- 現(xiàn)在 )計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)容量和可靠性又有了很大提高，功能更加完備。計(jì)算機(jī)的類型除小型、中型、大型機(jī)外，向巨型機(jī)和微型機(jī)（個(gè)人計(jì)算機(jī)）兩個(gè)方面發(fā)展。第五代智能計(jì)算機(jī)。美日科學(xué)家提出。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)人工智能機(jī)。它是一種有知識，會(huì)學(xué)習(xí)，能推理的計(jì)算機(jī)，具有能理解自然

5、語言，聲音，文字和圖像的能力，具有說話能力，使人機(jī)能夠用自然語言直接對話，它可以利用已有的和不斷學(xué)習(xí)到的知識，進(jìn)行思維，聯(lián)想，推理，并得出結(jié)論，具有匯集，記憶，檢索有關(guān)知識的能力。智能計(jì)算機(jī) 擅長計(jì)算的計(jì)算機(jī)不同，和人腦一樣具有推理和學(xué)習(xí)功能，聽懂人類語言，識別物體、圖形和聲音。第六代生物計(jì)算機(jī)借助生物工程技術(shù)（特別是蛋白質(zhì)工程）生產(chǎn)的蛋白質(zhì)分子，以它作為生物集成電路 生物芯片。計(jì)算機(jī)發(fā)展的總趨勢：巨型化我國的銀河系列巨型計(jì)算機(jī)微型化 筆記本電腦、掌上電腦、手表電腦的出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化 把各地區(qū)的計(jì)算機(jī)互聯(lián)起來實(shí)現(xiàn)資源共享多媒體化 能綜合處理聲音、圖像、文字、視頻和音頻信號智能化 計(jì)算機(jī)具有模擬人的感

6、覺和思維過程的能力二）馮·諾依曼（ J.Von Neumann）體系結(jié)構(gòu)四代由于都是根據(jù)馮 . 諾依曼 Von.Neuman計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)模型1913 年出生于匈牙利首都布達(dá)佩斯，是本世紀(jì)最偉大的科學(xué)家之一。? 計(jì)算機(jī)組成原理的基礎(chǔ)就是馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)，其基本設(shè)計(jì)思想就是存儲(chǔ)程序和程序控制，具有以下特點(diǎn)：? (1) 采用二進(jìn)制形式表示數(shù)據(jù)和指令。?(2)采用存儲(chǔ)程序方式? (3) 由運(yùn)算器、存儲(chǔ)器、控制器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五大部件組成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)三） .計(jì)算機(jī)組成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由硬件和軟件兩部分組成.所謂硬件是指構(gòu)成計(jì)算機(jī)的電子元器件,是看得見摸得著的實(shí)物， 是計(jì)算機(jī)的軀

7、體。 軟件指操作系統(tǒng)，程序，應(yīng)用軟件，文檔資料，是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的靈魂。微型機(jī)又叫PC 機(jī)Personal ComputerCPU輸入設(shè)備存儲(chǔ)器輸出設(shè)備（1）. 硬件 :計(jì)算機(jī)各部件間的關(guān)系如下計(jì)算機(jī)主要功能部件中央處理器CPU。內(nèi)存儲(chǔ)器RA M與快速緩沖存儲(chǔ)器Cache外存儲(chǔ)器ROM，HD。輸入與輸出設(shè)備思考：多媒體計(jì)算機(jī)的配置？輸入設(shè)備 I -鍵盤、掃描儀、鼠標(biāo)器等輸出設(shè)備 O - 打印機(jī)、繪圖儀、顯示器等存儲(chǔ)器-內(nèi)存輔存 ROM RAM運(yùn)算器和控制器其中運(yùn)算器和控制器合起來稱為中央處理器如同計(jì)算機(jī)的心臟，其型號決定了機(jī)器性能。PCIntel inside商標(biāo) .-CPU. Central p

8、rocessing unit P33機(jī) 8086/8088 系列 ,586 后注冊名 Pentium 。Internet全球最大的國際公用數(shù)據(jù)網(wǎng)BBS站 ( 公告牌系統(tǒng) , 服務(wù)性的 ). orld ide eb 網(wǎng)國內(nèi)建成六個(gè) Internet 國際出口信道 , 中國經(jīng)濟(jì)網(wǎng) , 國家教委教研網(wǎng) , 中科院科技網(wǎng) , 郵電部中國公用計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng) , 電子部金橋網(wǎng)（2） 軟件系統(tǒng) :各種程序 ,數(shù)據(jù)資料等 ,則屬軟件的范疇 .計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大類。系統(tǒng)軟件是指控制和協(xié)調(diào)計(jì)算機(jī)以及其外部設(shè)備，支持應(yīng)用軟件的開發(fā)和運(yùn)行的軟件操作系統(tǒng)軟件如 DOS、WINDOWS98、WINDO

9、WS NT、Linux,Netware 各種語言的處理程序 , 如低級語言、高級語言、編譯程序、解釋程序各種服務(wù)性程序如機(jī)器調(diào)試、故障檢查和診斷程序、殺毒程序等各種數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)如 SQL Server 、Oracle 、Foxpro 等應(yīng)用軟件是人們?yōu)榱烁鞣N實(shí)際工作的需要而研制開發(fā)出來的軟件，主要包括：用于科學(xué)計(jì)算方面的數(shù)學(xué)計(jì)算軟件包、統(tǒng)計(jì)軟件包文字處理軟件如 WORD、Office 、 WPS 圖像處理軟件如 Photoshop、3DS MAX、FLASH 各種通用軟件和專用軟件。如 Word、 Excel 、企業(yè)資源管理系統(tǒng) ERP等。（3）硬件和軟件的關(guān)系硬件與軟件是相輔相成的，硬件是

10、計(jì)算機(jī)的物質(zhì)基礎(chǔ)，軟件是計(jì)算機(jī)的靈魂。三 . 討論：計(jì)算機(jī)技術(shù)及應(yīng)用領(lǐng)域“智能化、多媒體和網(wǎng)絡(luò)化”是時(shí)下最熱門的話題。 Multimedia PC 以電腦為核心，用計(jì)算機(jī)科技綜合多種媒體 , 處理文字圖形 , 圖象、靜態(tài)動(dòng)態(tài)影象 , 動(dòng)畫、聲音、視頻， 滿足人類視覺與聽覺的全方位交互感官信息 .最大的計(jì)算機(jī)硬件廠商是美國的 Intel 公司 , 著名的國際頂級 PC廠商藍(lán)色巨人 IBM公司 , DELL還有 AMD,APPLE公司等 .全球最大的軟件公司美Microsoft微軟 ,Bill Gates.全球第二大軟件王國CA公司總裁王嘉廉董事長 - 杰出的華裔人士代表 .CA 主力產(chǎn)品是企業(yè)管

11、理軟件, 占全美國 95%以上 .全球三大 PC品牌有 HP， DELL，聯(lián)想 Lenovo ，Acer 列第四位。美國說到底，是高科技的實(shí)力核心。全世界電腦的心臟CPU掌握在他們的手里，操作系統(tǒng)掌握在他們的手里， Internet的頂級域名掌握在他們的手里。幾乎所有的高科技頂尖技術(shù)都掌握在他們手中 . 美國政府通過他們的高科技公司， 如 Intel 、Microsoft 、IBM、HP、YAHOO、 Motorola ，掌握全世界的命脈。我們?nèi)绾沃С治覀兊拿褡骞I(yè)， 支持我們的民族品牌 , 我們購買電腦，盡量不買惠普、IBM，而去買聯(lián)想、長城、方正，紫光；不用Microsoft Word，而用金山 WPSOFFICE。我們的同胞要以“ Made in China" 而驕傲。四、歸納總結(jié)掌握計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成。熟知CPU等概念。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)算器控制器硬件系統(tǒng)存儲(chǔ)器輸入設(shè)備輸出設(shè)備系統(tǒng)軟件：操作系統(tǒng)軟件、各種語言處理程序、服務(wù)性程序軟件系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)應(yīng)用軟件：專用型通用型六、板書設(shè)計(jì)一、計(jì)算機(jī)與信息社會(huì)二、計(jì)算機(jī)的發(fā)展史ENIAC銀河 III第一代：電子管計(jì)算機(jī)第二代：晶體管計(jì)算機(jī)第三代：集成電路計(jì)算機(jī)第四