1.2 计算机的结构和工作原理 教学设计 -2025-2026学年《高中信息技术》（沪科版）（重庆地区版）

第一章 走进信息世界
概述
计算机作为20世纪的重要发明，已经成为人类生活不可或缺的组成部分，而熟练掌握、灵活运用信息技术已经成为对现代人的一种基本要求。
本章主要学习信息与信息技术的基本概念，使学生能够结合实际生活经验对信息这个概念有一个感性的认识。在了解当今信息技术的发展状况的前提下，畅想未来信息技术的发展。通过了解计算机的硬件系统和软件系统的结构和组成，提高学生学习信息技术相关知识的兴趣，培养学生实际动手能力。理解信息技术的重要组成部分——计算机的构造与实际工作原理，使学生们体验、感受、了解、理解、掌握信息技术中最基础的知识、技能和工具。
本章的主要内容
节名 教学内容
第一节 信息与信息技术 理解信息的概念，知道生活中存在的信息。了解信息在计算机内部是如何表示的。在了解当今信息技术的发展状况的前提下，畅想未来技术发展。
第二节 计算机的结构和工作原理
第三节 计算机安全、隐私和道德规范
第二节 计算机的结构和工作原理
一、教材分析
教学目标
目标 实现
知识 了解计算机硬件的基本组成与对应的功能 通过活动一，教材中“二、计算机硬件系统”
了解软件的分类与作用 通过活动二，教材中“三、计算机软件系统”
理解计算机的基本工作原理 贯穿于整个教学过程之中
技能 掌握拆装计算机硬件的基本技能 教学建议中的活动一
掌握一般软件的安装步骤，能够根据实际需求选择、安装调试相应的软件 教学建议中的活动二
掌握软件使用的一般方法，能够阅读软件的自述文档，自学相关软件的使用方法 教学建议中的活动二
情感态度价值观 能够以科学的方法与积极的态度探究未知知识领域的能力 教学建议中的活动一、二
具备基本的信息到的判断能力，坚决抵制盗版软件，有知识产权意识。 教学建议中的活动二
能够评判、选择网络上提供的软件，能够批判性地接收新鲜事物。 教学建议中的活动二
教学重点与难点
计算机的结构是本节教学重点，而计算机的工作原理则是教学的难点，因为这些工作原理过于抽象，也没有办法演示给学生看。所以，建议让学生以合作方式实际动手实践操作和体验，然后在教师的帮助下归纳总结出硬件各部件的功能与对应关系，软件的基本分类和作用。
二、教学建议
课时安排建议
本节内容建议用2课时完成，第1课时，完成“教学过程安排建议”的1-3步；第2课时完成“教学过程安排建议”的4-7步。
教学准备
1．机房准备
每个小组学生一台计算机实验机（内部配件已拆开）、一把十字螺丝刀；每台实验机事先预装windows操作系统，并配置相应网络环境。
2．教师准备
准备相关计算机硬件素材图片、拆装机的相关实验录像；学生安装软件的具体要求、准备相应软件包；需要学生填写数据的相关实验表格。
由于涉及工具的使用与用电安全问题，教师在课前必须做好生命教育以及安全教育工作，以免学生在实际过程中贪玩导致意外的发生。
3．学生准备
具备基本的信息技术操作技能。在课前完成以4人为一小组的分组活动。
教学过程安排建议
1．导入新课
提出问题：计算机能完成很多人不能完成的任务，它究竟是由哪些部分构成的？然后，要求学生根据自己的现有经验来进行讨论，而教师可以将这些讨论出来的答案写在黑板上，有意识按照书中计算机系统组成图中的软件、硬件分门别类分开书写，引导学生学会从各个组件中寻找共同特征，从而认识由硬件系统、软件系统构成计算机系统，及两者之间的关系。
2．安排活动一：玩转计算机硬件
（1）教师亲手拆卸一套实验器材，每拆卸一个组件就向学生提出问题，通过问题引导学生逐步认识计算机硬件的五大基本构成。
例如：教师提问某个部件的名称及其在计算机中所承担的工作。
教师可以提示学生从硬件外形、接口特征、产品标识来识别计算机的不同部件，通过查询网络上的信息来了解这些部件的功能、详细参数等信息。在认识了所有的组件后，教师可以向学生讲解冯·诺依曼体系结构的基本原理，让学生更加深入地认识计算机结构。
（2）教师指导学生如何组装计算机，通过示范和学生实验，让学生亲身体验装机过程。
提示：CPU安装注意管脚的方向、把手的扳动方向，不要用力过猛，以免管脚折断弄歪。内存条安装注意方向。数据线、电源线注意接口对齐与安装方向。
3．指导学生阅读教材 “二、计算机硬件系统”的内容。
（1）学生在观察计算机拆卸及亲自动手安装计算机之后，对于冯·诺依曼体系结构的计算机已经有一感性认识，教师可以让学生寻找计算机五大基本部件与实际计算机部件的对应关系，体会五大部件是如何协同工作的。
（2）教师小节在学生装机过程中出现的问题与涉及的知识点。
4．安排活动二：认识计算机软件
（1）安排学生活动：要求学生启动计算机，检查计算机中有没有安装软件，安装了哪些软件，这些软件有何作用？
在这个活动中，学生可以熟悉Windows的桌面，尝试从软件的帮助文档中获得资料，并进行实地操作，感受软件在计算机系统中的作用。
教师可以指导学生区分这些软件的用途，并进一步引导学生认识计算机软件系统的一般类别划分。
（2）教师列举一些常见的因为软件安装出现的计算机故障，要求学生寻找出原因和解决方法。例如：教师出示一张未安装操作系统的计算机屏幕显示图样，提示该计算机的硬件完整而且完好，让学生寻找故障原因，并提供解决方案。通过这些例子，可以让学生理解系统软件和应用软件之间的关系。
5．指导学生阅读教材“三、计算机软件系统”的内容
6．介绍计算机部件之间是如何高效协同工作的
学生在阅读课本时，需要了解计算机的工作方式不同于人类的思考方式，在计算机中流动的信息有两种：数据信息流和控制信息流，分别用来传递需要处理的信息和需要执行的命令。控制器如同司令员，对计算机的所有操作做出命令指示，它直接向其他部件发出输入命令、输出命令、运算命令、存储读取数据命令。
7．小结本章内容
思考与练习
练习题
1．计算机系统由___硬件_____系统和____软件______系统两部分组成。
2．冯·诺依曼计算机体系结构的计算机由_输入设备_、__输出设备_、_控制器_、_存储器、_运算器_五个逻辑部件构成。
3．存储器可以分为___内存储器___和___外存储器__两大类。
4．中央处理器简称___CPU _____，由__控制器__和__存储器__两个逻辑部件构成。
5．计算机软件可以分为 系统软件 和 应用软件 两大类。
6．存储容量的基本单位是__字节__，一个___8____位的二进制数称为一个字节。
思考题
1．说一说，“存储程序”的主要思想是什么？
答：“存储程序”的设计思想，即程序和数据统一存储并在程序控制下自动工作。
2．你知道的输入设备和输出设备有哪些？
答：
输入设备：鼠标、键盘、数码摄象机、话筒、光笔、数码照相机、扫描仪、光驱、软驱、读卡器等。
输出设备：显示器、打印机、绘图仪等。
3．计算机软件中系统软件、应用软件有什么差别？
答：系统软件是为了方便人们使用和管理计算机而设计的一种软件，它最靠近硬件，并不是针对具体的应用，但为所有其他软件提供服务。而应用软件是为完成某种应用或解决某类问题而编制的专用程序，应用面广。
4．计算机的工作原理是什么？
答：计算机的基本工作原理是存储程序和程序控制，首先，把指挥计算机工作的指令序列（称为程序）和原始数据输入到计算机的内存中，然后，计算机从内存中取出指令，通过控制器的译码器接受指令的要求，从存储器中取出数据进行指定的运算或其他操作等，再按地址把结果送到内存中去。接着，再取出第2条指令，在控制器的指挥下完成规定操作，如此逐条指令运行下去，直到遇到停止指令。
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