课题:2.1计算机系统的组成 教学设计
【学习目标】
(1)知道计算机系统的主要组成部分,能够描述其基本工作原理。
(2)了解计算机硬件系统的基本组成,认识其主要的性能指标。
(3)了解计算机软件系统的分类,能区分各类软件的主要功能。
【教学重点和难点】
教学重点:计算机系统的主要组成。教学难点:计算机系统的基本工作原理。
【教学过程】
导入
教师活动:计算机系统处理信息的能力越来越强大,功能越来越丰富,外观越来越多样。但不管计算机系统如何发展,其基本组成没有发生变化。下面我们将围绕"探究计算 机系统的基本组成"项目展开学习,完成以下学习目标。
(1)知道计算机系统的主要组成部分,能够描述其基本工作原理。
(2)了解计算机硬件系统的组成,认识其主要的性能指标。
(3)了解计算机软件系统的分类,能区分各类软件的主要功能。
学生活动:思考计算机系统由哪些部分组成。打开身边的主机箱,一起揭开主机箱内黑匣子的秘密,交流自己认识的部分。
一、探究计算机系统的硬件组成
第1个活动:匹配数据类型与输入输出设备
教师活动:依靠多种设备,计算机系统能够将各种信息输入到计算机中,也能将不同类型的数据以不同的方式输出。
学生活动:根据实际经验思考数据与设备的关系,填写书中的表2.1.1。
学生活动:展示交流,输入设备和输出设备是计算机硬件的组成部分。
第2个活动:比较内部存储器和外部存储器
教师活动:我们刚才说到主机箱中有内存条和硬盘这样两个设备,它们都具有存储功能,那么它们又有什么不同之处?内存条我们又称为内存(内存储器),那么硬盘叫什么?外存(外存储器)。和硬盘功能相似的还有移动硬盘、U盘等,这些都称为外存。内存和外存我们统称为存储器。
学生活动:参考学习材料"活动2资料",小组共同讨论,根据得到的资料完善书中的表2.1.2所示的存储器性能指标参数资料表,并查找内存、外存的特点。
学生活动:展示交流存储器性能指标参数资料表。
教师活动:小结,设备型号是生产厂商指定的,它是个代号;从存储容量上来说,内存的存储容量小,外存的存储容量大;从存取速度上来说,内存的存取速度快,外存的存取速度要小于内存的存取速度。
存储器是计算机系统的记忆装置,那它是不是计算机系统的核心部件呢?不是。计算机系统的核心部件是CPU,也称中央处理器,其性能在一定程度上反映了整个计算机系统的性能。
第3个活动:调查中央处理器的性能指标
学生活动:根据相关资料,找出衡量中央处理器性能的指标,填写教科书中的表2.1.3。
教师活动:中央处理器的性能指标有很多,其性能主要取决于主频和工作效率。综合前面所了解的,计算机硬件系统由哪些部分组成呢?
计算机硬件系统由输入设备、输出设备、存储器、中央处理器组成,中央处理器分为运算器和控制器。
学生活动:交流各部分有什么作用。
教师活动:展示硬件设备及其功能,如下所示。
输入设备:输入信息;
输出设备:输出信息;
存储设备:存储信息;
中央处理器:控制和处理信息。
二、体验计算机系统的软件组成
计算机硬件是计算机的躯体,软件是计算机的灵魂。购买计算机后,应怎样安装、使用软件呢?
第1个活动:确定计算机软件的安装顺序
学生活动:确定以下软件的类别及安装顺序,回答问题。
A.操作系统Windows
B.办公软件WPS
属于系统软件的是( );属于应用软件的是( );软件的安装顺序是( )。
教师活动:系统软件是具有通用功能的软件,是直接运行在"裸机"上的软件。常见的操作系统有Windows、Linux、MacOS、Android等;应用软件是为满足不同领域、不同用户需求而设计的软件。
第2个活动:用录音机程序录制音频
学生活动:下面请一位同学来给大家唱首歌,同时将声音录制到计算机中,思考该如何操作、需要使用什么硬件设备、录音时还需要哪些软件等问题。教师活动:录音机程序是Windows 系统自带的"附件"中的一个程序。用录音机程序可以将计算机外部的声音录制为音频文件。学生活动:思考在录制声音的过程中,计算机的各组成部分是如何配合的。
教师活动:计算机在接收到指令后,由控制器指挥,从输入设备采集数据,传送到内存储器进行存放,再由控制器将需要参加运算的数据传送到运算器,由运算器进行处理,处理后的结果保存在外存储器中,最后由输出设备(如音响)输出。
学生活动:根据以下资料,探讨计算机的基本工作原理——冯·诺依曼原理。
冯·诺依曼原理的基本思想是存储程序与程序控制。存储程序是指人们必须事先把计算机的执行步骤序列(程序)及运行中所需的数据,通过一定方式输入并存储在计算机的存储器中。程序控制是指计算机运行时能自动地逐一取出程序中的一条条指令,加以分析并执行规定的操作。
根据存储程序和程序控制的概念,在计算机运行过程中,实际上有两种信息在流动。一种是数据流,包括原始数据和指令,它们在程序运行前已经预先送至主存中,而且都是以二进制形式编码的。在运行程序时,数据被送往运算器参与运算,指令被送往控制器。另一种是控制信号,它是由控制器根据指令的内容发出的,指挥计算机各部件执行指令规定的各种操作或运算,并对执行流程进行控制。这里的指令必须是该计算机能直接理解和执行的。
三、总结交流,学以致用
学生活动:利用图2-1所示的知识树,总结计算机系统的组成。
四、拓展练习
(1)要长久保存5TB的视频资源,应选择的存储设备是什么?
(2)要将2GB容量的数据从家里的计算机中转移到学校的计算机中,应选择什么存储设备?
(3)触摸屏为会么既是输入设备又是输出设备?
教学反思:
本节课主要讲解的是计算机系统的组成部分,知识点有点枯燥乏味,学生容易形成两极分化,一种是感兴趣的学生听得津津入味,另一种是不感兴趣的听得云里雾里。本课中利用计算机系统的组成结构图,让学生一目了然,以学生为中心,多让学生参与,学会思考,既吸引了他们的注意力,又活跃了课堂的气氛,学生的积极性也得到了很大的提高,增强了学习的自信心,培养了发现问题、解决问题的能力。