第3課計(jì)算機(jī)的組成

1、 課 題第3課 計(jì)算機(jī)的組成教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能目標(biāo)：了解計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、硬件和工作原理。過程與方法目標(biāo)： 通過觀察法讓學(xué)生了解計(jì)算機(jī)的硬件組成。情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力。 重 點(diǎn)計(jì)算機(jī)工作原理及硬件。 難 點(diǎn)計(jì)算機(jī)工作原理及硬件。教學(xué)方法自主探究、觀察法、小組合作。教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì): 一、創(chuàng)設(shè)情景計(jì)算機(jī)種類繁多，外形和用途也有差別，如巨型機(jī)、大型機(jī)、中型機(jī)、小型機(jī)、微型機(jī)等。巨型機(jī)多用在高級(jí)科研部門或大型網(wǎng)絡(luò)中心，我們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ髦凶畛Ｒ姷降氖俏⑿陀?jì)算機(jī)。微型計(jì)算機(jī)也叫個(gè)人電腦或PC機(jī)。一臺(tái)完整的計(jì)算機(jī)由硬件和軟件系統(tǒng)兩部分組成。硬件是指構(gòu)成計(jì)算機(jī)的物理器件，如主

2、機(jī)箱、顯示器和鍵盤等。軟件是指硬件設(shè)備上運(yùn)行的各種程序以及有關(guān)資料。二、講授新課（一）計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理計(jì)算機(jī)經(jīng)過了幾代的更新?lián)Q代，從巨型計(jì)算機(jī)到掌上電腦，已經(jīng)形成了一個(gè)龐大的計(jì)算機(jī)家族。盡管這些計(jì)算機(jī)在應(yīng)用領(lǐng)域、硬件配置和運(yùn)算速度上有很大的差別，但是從組成結(jié)構(gòu)上來看，它們都是采用馮·諾依曼提出的工作原理和思想。馮·諾依曼也被尊稱為“現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)之父”。1、 馮諾依曼原理馮諾依曼提出的“存儲(chǔ)程序和程序控制”原理，確立了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的基本組成和工作方式。 計(jì)算機(jī)處理的數(shù)據(jù)和指令一律用二進(jìn)制數(shù)表示。 采用“存儲(chǔ)程序”的方式，將程序和數(shù)據(jù)放入存儲(chǔ)器中，計(jì)算機(jī)執(zhí)行程序時(shí)，自

3、動(dòng)從存儲(chǔ)器中取出相應(yīng)的指令，并按照順序加以執(zhí)行。 計(jì)算機(jī)硬件由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五大部分組成。2、 計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)五大部件的功能：輸入設(shè)備負(fù)責(zé)把用戶的信息（包括程序和數(shù)據(jù)）輸入到計(jì)算機(jī)中；存儲(chǔ)器負(fù)責(zé)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和程序，并根據(jù)控制器發(fā)出的命令提供這些數(shù)據(jù)額和程序；運(yùn)算器負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算（即對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理）；控制器負(fù)責(zé)對(duì)程序中的指令進(jìn)行分析和控制，協(xié)調(diào)輸入、輸出操作并對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行訪問；輸出設(shè)備負(fù)責(zé)將計(jì)算機(jī)中的信息（包括程序和數(shù)據(jù)）轉(zhuǎn)變?yōu)槿藗兡芙邮艿男问捷敵觥?、 計(jì)算機(jī)的基本工作原理根據(jù)馮諾依曼原理計(jì)算機(jī)處理信息的全部過程都是在控制器的控制下進(jìn)行的，各個(gè)部

4、件協(xié)調(diào)統(tǒng)一地來完成工作。首先，控制器發(fā)出輸入指令，輸入設(shè)備把表示計(jì)算（或處理）步驟的程序和需要的數(shù)據(jù)送入存儲(chǔ)器；當(dāng)計(jì)算開始后，從存儲(chǔ)器中取出程序指令送到控制器識(shí)別，分析該指令要做什么事，控制器根據(jù)指令的含義發(fā)出相應(yīng)的命令（如加法、減法），將存儲(chǔ)器中存放的數(shù)據(jù)取出送往運(yùn)算器進(jìn)行運(yùn)算，再把運(yùn)算結(jié)果送回存儲(chǔ)器中；運(yùn)算任務(wù)完成后，控制器發(fā)出取數(shù)和輸出指令，將運(yùn)算結(jié)果通過輸出設(shè)備輸出。（二）計(jì)算機(jī)硬件微型計(jì)算機(jī)從外觀上來劃分，它的全部硬件可以分為主機(jī)和外部設(shè)備兩大部分。通常把機(jī)箱及機(jī)箱內(nèi)安裝的設(shè)備統(tǒng)稱為主機(jī)，與機(jī)箱連接的所有設(shè)備統(tǒng)稱為外設(shè)。1、 機(jī)箱 機(jī)箱相當(dāng)于主機(jī)的房子。機(jī)箱不僅是計(jì)算機(jī)的外殼，還擔(dān)負(fù)

5、著保護(hù)、屏蔽整個(gè)主機(jī)系統(tǒng)，為主板、硬盤、電源、光盤驅(qū)動(dòng)器等硬件提供安裝支架的作用。2、 主機(jī)板 主機(jī)板（簡(jiǎn)稱主板）上有許多插槽和接口，用來安裝CPU、內(nèi)存條以及控制輸入輸出設(shè)備工作的各種插件板，如顯卡、聲卡、網(wǎng)卡等。集成主板集成了顯卡、聲卡、網(wǎng)卡。3、 中央處理器 中央處理器簡(jiǎn)稱CPU，它將計(jì)算機(jī)的運(yùn)算器和控制器集成在一塊電子芯片上，是整個(gè)計(jì)算機(jī)的核心部件，是計(jì)算機(jī)的“大腦”，它控制著計(jì)算機(jī)的運(yùn)算、處理、輸入和輸出等工作。4、 存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器是計(jì)算機(jī)用來存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)的部件。將數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)器稱為“寫入”，從存儲(chǔ)器中取出數(shù)據(jù)稱為“讀出”。（1） 內(nèi)存儲(chǔ)器 只讀存儲(chǔ)器：ROM存儲(chǔ)的內(nèi)容由廠家一次性寫

6、入，可以永久保存，其中的信息不會(huì)因?yàn)閿嚯姸В脩糁荒軓闹凶x出信息，而不能寫入信息。 隨機(jī)存儲(chǔ)器：RAM就是通常所說的內(nèi)存條，用戶既可以從中讀取信息，也可以寫入信息，斷電后信息消失。（2） 外存儲(chǔ)器外存儲(chǔ)器的存取速度比內(nèi)存慢，但存儲(chǔ)容量大，斷電之后信息也可以長(zhǎng)期保留。在使用外存中存放的程序或數(shù)據(jù)時(shí)，必須先調(diào)入內(nèi)存，然后才能被CPU執(zhí)行和處理。常用的外存儲(chǔ)器有硬盤、光盤、U盤等。（3） 存儲(chǔ)容量的度量單位存儲(chǔ)容量的大小以字節(jié)B為基本單位來度量。5、 豐富的外部設(shè)備 三、自主探究完成課本9頁做一做。查看并記錄你正在使用的計(jì)算機(jī)的硬件配置信息。學(xué)生自主探究，教師個(gè)別指導(dǎo)。查看學(xué)生探究結(jié)果。四、課堂

7、小結(jié) 本節(jié)課理論性知識(shí)比較多，但是是我們了解計(jì)算機(jī)如何工作、如何對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行管理的前提和基礎(chǔ)，所以需要大家認(rèn)真、仔細(xì)學(xué)習(xí)，為后邊的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。五、整理桌面，關(guān)機(jī)設(shè)計(jì)意圖：創(chuàng)設(shè)情景，引出課題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望新課學(xué)習(xí)馮諾依曼原理計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)的基本工作原理計(jì)算機(jī)硬件機(jī)箱主機(jī)板中央處理器存儲(chǔ)器豐富的外部設(shè)備自主探究課堂小結(jié)整理桌面，關(guān)機(jī)二次備課：板書設(shè)計(jì)：計(jì)算機(jī)工作原理及硬件一、 計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理1、 馮諾依曼原理2、 計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)3、 計(jì)算機(jī)的基本工作原理二、 計(jì)算機(jī)硬件1、 機(jī)箱2、 主機(jī)板3、 中央處理器4、 存儲(chǔ)器5、 豐富的外部設(shè)備教學(xué)反思:二次反思： 課 題計(jì)

8、算機(jī)軟件教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能目標(biāo)：了解計(jì)算機(jī)的軟件組成。過程與方法目標(biāo)： 通過演示、講解讓學(xué)生了解計(jì)算機(jī)的軟件及信息表示。情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。 重 點(diǎn)計(jì)算機(jī)的軟件及信息表示。 難 點(diǎn)計(jì)算機(jī)的軟件及信息表示。教學(xué)方法自主探究、演示講解、小組合作。教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì): 一、創(chuàng)設(shè)情景一臺(tái)計(jì)算機(jī)能做什么工作，主要取決于它安裝了什么軟件。軟件是用戶與計(jì)算機(jī)硬件之間的媒介。用戶主要是通過軟件與計(jì)算機(jī)進(jìn)行交流。二、講授新課軟件按其功能劃分，分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大類。1、系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件是指控制和協(xié)調(diào)計(jì)算機(jī)及外部設(shè)備，支持應(yīng)用軟件開發(fā)和運(yùn)行，管理計(jì)算機(jī)的各種資源并為應(yīng)用軟件提供

9、支持和服務(wù)的軟件。（1）操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)是系統(tǒng)軟件最基礎(chǔ)和最核心的部分，是用戶與計(jì)算機(jī)之間的橋梁。（2）程序設(shè)計(jì)語言程序設(shè)計(jì)語言是用來編制軟件的專門語言，又稱編程語言。（3）數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)使用數(shù)據(jù)庫可以有組織的、動(dòng)態(tài)的存儲(chǔ)大量相關(guān)數(shù)據(jù)，而用來建立數(shù)據(jù)庫并能夠?qū)?shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行管理的軟件，稱為數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。（4） 服務(wù)性程序服務(wù)性程序是在系統(tǒng)開發(fā)和維護(hù)時(shí)使用的工具，完成一些管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源及文件的任務(wù)，包括編輯程序、鏈接程序、計(jì)算機(jī)測(cè)試和診斷程序等。2、應(yīng)用軟件各個(gè)行業(yè)為了解決各種實(shí)際問題而編制的軟件。文字處理軟件：WPS、Word，多媒體制作軟件：PowerPoint、Flash。3、保

10、護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)4、計(jì)算機(jī)中數(shù)值信息的表示數(shù)值信息就是常說的數(shù)字，它們?cè)谟?jì)算機(jī)中按二進(jìn)制規(guī)則進(jìn)行運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果用其他進(jìn)制來呈現(xiàn)。5、計(jì)算機(jī)中非數(shù)值信息的表示在計(jì)算機(jī)中，對(duì)非數(shù)值的文字和其他符號(hào)進(jìn)行處理時(shí)，要對(duì)文字和符號(hào)進(jìn)行數(shù)字化，即用由二進(jìn)制數(shù)組成的編碼（稱為二進(jìn)制編碼）來表示文字和符號(hào)。（1）ASCII碼普遍采用的字符信息編碼方案，用8位二進(jìn)制數(shù)的編碼來表示0到9的10各數(shù)字、各個(gè)英文字母的大小寫和一些常用符號(hào)。8個(gè)二進(jìn)制位稱為一個(gè)字節(jié)，即1B=8b 。字節(jié)是最基本的信息存儲(chǔ)單位，一個(gè)字節(jié)可以存儲(chǔ)一個(gè)英文字母或符號(hào)。（2）GB碼它用兩個(gè)字節(jié)（16位二進(jìn)制數(shù)）給漢字編碼，也就是說，存儲(chǔ)一個(gè)漢字信息需

11、要兩個(gè)字節(jié)。（3）黑白圖像點(diǎn)陣法編碼聲音、圖形、動(dòng)畫等非數(shù)值信息的編碼比較復(fù)雜，要畫在方格紙上計(jì)算。6、數(shù)據(jù)的表示單位（1）位（bit）：計(jì)算機(jī)中最小的數(shù)據(jù)單位是二進(jìn)制的一個(gè)數(shù)位，簡(jiǎn)稱為位。（2）字節(jié)（Byte）：計(jì)算機(jī)中用來表示存儲(chǔ)空間大小的最基本單位。一個(gè)字節(jié)由8個(gè)二進(jìn)制位組成。三、自主探究完成課本17頁試試看。完成課本P18鞏固練習(xí)。四、課堂小結(jié)五、整理桌面，關(guān)機(jī)設(shè)計(jì)意圖：創(chuàng)設(shè)情景，引出課題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望新課學(xué)習(xí)操作系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)語言數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)服務(wù)性程序應(yīng)用軟件保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)計(jì)算機(jī)中數(shù)值信息的表示計(jì)算機(jī)中非數(shù)值信息的表示ASCII碼GB碼黑白圖像點(diǎn)陣法編碼數(shù)據(jù)的表示單位鞏固練習(xí)課堂小結(jié)二次備課：板書設(shè)計(jì)：計(jì)算機(jī)軟件及信息表示1、系統(tǒng)軟件（1）操作系統(tǒng) （2）程序設(shè)計(jì)語言 （3）數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) （4）服務(wù)