冀教版 七年级全册信息技术 第二课计算机--信息处理工具 教案.doc

第二课 计算机——信息处理工具 教学目标： 信息处理需要信息处理工具，当今使用最广泛的信息处理工具是计算机。本课主要介绍了计算机的工作原理、计算机硬件系统、计算机软件系统和计算机应用。 通过本课的学习，使学生了解计算机的工作原理，说出微型计算机的主要硬件设备的名称及各自的功能；了解主机内部基本构成，理解硬件设备之间的连接；理解计算机软件及其重要作用。 教学重点： 掌握计算机的工作原理；了解计算机硬件系统和软件系统的组成知识 教学难点： 计算机的工作原理 教学方法： 问答法、演示法、讨论法 教学时数： 2课时 教学过程： 导语： 通过上节课的学习，我们知道，计算机以处理速度快，存储容量大，计算机精度高和通用性强等特点，在信息技术中扮演着重要角色。这节课，我们就来学习计算机的有关知识。 新授： 一、从手脑计算工具到计算机器 师引入：在人类发展的历史长河中，计算工具也在不断地发展更新。下面我们结合课本第12、13页的内容了解一下计算工具的发展历程。 学生活动：阅读课本第12页、13页的正文内容以及教材中的信息岛“计算机器理论的发展”和“计算机的产生和发展”部分内容，深入理解计算机器及计算机的发展历程。 师提问： 1、电子计算机发展到今天已经经历了几代？各以什么为代表？ 2、世界上第一台电子计算机诞生于哪一年，哪一国？ 3、计算机更新换代的显著特点是什么？ 二、计算机的工作原理 计算机的工作原理这一部分内容是比较抽象但又非常重要的内容。 教材14页信息岛中给出了计算机工作原理图，图中的实线代表“控制信号”的流向，包括原始数据、中间数据、处理结果、程序指令等。虚线代表“数据信号”的流向。接下来教材对组成计算机的五大部件输入设备、存储器、运算器、控制器、输出设备作了详细的介绍。计算机具体的工作流程学生可以参考教材16页的信息岛“计算机工作过程”了解。 师引入：计算机的工作原理是怎样的？它的基本内容是什么？由谁提出？ 学生看书并结合课本第14页“计算机工作原理”图以及第16页“计算机工作过程”，通过讨论的形式加以了解掌握。 师检查学习情况。结合幻灯片上的习题来完成。 师提问：计算机系统五大部件的基本功能是怎样的？ 学生看书，勾划出相应的概念。 师提问： 1、输入设备有什么用？常用的输入设备有哪些？ 2、存储器有什么用？如何对存储的信息进行管理？存储器可分为哪几种？ 3、运算器和控制器有什么功能？在整个计算机系统中处于什么地位？ 4、常用的输出设备有哪些？它们在处理信息过程中起什么作用？ 师引入：在信息处理过程中，CPU与主存储器和处部设备之间不断地传送数据和指令，这些数据和指令通过什么进行传递呢？下面同学们结合课本第15-16页的“信息岛”加以了解。 同学们通过自学形式完成本部分内容的学习。 （一）计算机功能特点 师引入：我们了解了计算机的工作原理，那么计算机到底有什么功能呢？它又有什么特点？同学们看书，通过讨论结合课本了解。 （二）计算机系统组成 师引入：要使计算机正常工作，仅有硬件设备行不行？ 学生回答。 师提问：为什么不行？一个完整的计算机系统应该包括哪几部分？这几部分之间有什么关系？ 学生看书找答案，教师巡视，提示需了解的几个概念。 三、计算机的硬件系统 师导入：刚才我们知道，一个完整的计算机系统包括硬件系统和软件系统两大部分。那么书上是如何对硬件系统进行完整的定义的？硬件设备通常由几个功能部件组成？同学们看书了解硬件设备种类及各自功能。 之后，结合教材在这部分安排的一个活动，教师打开计算机主机箱，对照图片，分别找到相应器件，并将内存条、硬盘等拆卸下来让学生观察这些硬件设备。 学生结合课本介绍，简单说出各设备的主要功能。 四、计算机的软件系统 师引入：了解了硬件，那么我们继续了解有关计算机软件系统的知识。同学们看书，了解软件系统的概念、作用及分类。 师演示：打开计算机，教师引导学生观察和操作使用各种系统软件（如Windows）和应用软件（如Word、WPS、“画图”软件等），使学生得到直观感受。 五、计算机的应用 师引入：计算机已被应用到社会的各行各业、各个领域，传统的工作、学习和生活方式随之改变，信息技术不断推动着社会的发展。下面我们一起完成课本上的一个活动内容，由此了解一下计算机应用的行业、领域。 学生上网查资料，通过讨论的形式完成书上表格。 六、实践与探索 “实践与探索”是要求学生列出组装计算机的配置清单，需要学生全面了解计算机的组成器件和各器件的市场价格。学生可以实地到市场去做调研，也可以通过网络查找市场价格，培养学生收集信息的意识和能力。 小结： 这节课，我们系统地了解了计算机的产生和发展，以及计算机的工作原理，我们了解了计算机常用硬件设备的功能特点及软件系统的作用。我们知道，一个完整的计算机系统包括硬件系统和软件系统两大部分。 板书设计： 第二课 计算机—信息处理工具   计算机系统 补充材料： 计算机的产生和发展 计算机的产生是20世纪最重要的科学技术大事件之一。1946年美国宾夕法尼亚大学经过几年的艰苦努力，研制出世界上第一台电子计算机--埃尼阿克（ENIAC）。 一、 计算机的发展史 根据计算机所采用的物理器件不同，可分为四个阶段。 第一代：电子管计算机，开始于1946年，结构上以CPU为中心，使用机器语言，速度慢、存储量小，主要用于数值计算。 第二代：晶体管计算机，开始于1958年，结构上以存储器为中心，使用高级语言应用范围扩大到数据处理和工业控制。 第三代：中小规模集成电路计算机，开始于1964年，结构上仍以存储器为中心，增加了多种外部设备，软件得到一定发展，计算机处理图像、文字和资料功能加强。 第四代：大、超大规模集成电路计算机，开始于1971年，应用更加广泛，出现了微型计算机。 计算机硬件发展的同时，软件始终伴随其步伐迅猛发展，就计算机的编程语言而言，也划分为三代。 第一代：机器语言。每条指令用二进制编码，效率很低。 第二代：汇编语言。用符号编程，和具体机器指令有关，效率不高。 第三代：高级语言：如FORTRAN、COBOL、BASIC、PASCAL等都属于高级语言。 二、我国计算机的发展 我国从1956年开始电子计算机科研和教学工作。 1983年12月研制成功每秒运行1亿次的“银河”巨型计算机； 1992年11月研制成功每秒运行10亿次的“银河Ⅱ”巨型计算机； 1997年研制成功每秒运行130亿次的“银河Ⅲ”巨型计算机。 三、计算机的发展趋势 计算机的发展向微型化和巨型化、多媒体化和网络化方向发展。 计算机发展史 （ HYPERLINK "http://www.lzu.edu.cn/netteach/dncz/jbyl/lszl/computer.htm" \l "zq#zq" 早期  HYPERLINK "http://www.lzu.edu.cn/netteach/dncz/jbyl/lszl/computer.htm" \l "1854#1854" 1854年－1890年  HYPERLINK "http://www.lzu.edu.cn/netteach/dncz/jbyl/lszl/computer.htm" \l "1890#1890" 1890年－20世纪早期  HYPERLINK "http://www.lzu.edu.cn/netteach/dncz/jbyl/lszl/computer.htm" \l "1930#1930" 20世纪中期  HYPERLINK "http://www.lzu.edu.cn/netteach/dncz/jbyl/lszl/computer.htm" \l "1980#1980" 20世纪晚期－现在） 1666年，在英国Samuel Morland发明了一部可以计算加数及减数的机械计数机。 1673年, Gottfried Leibniz 制造了一部踏式(stepped)圆柱形转轮的计数机,叫“Stepped Reckoner”，这部计算器可以把重复的数字相乘，并自动地加入加数器里。 1694年,德国数学家，Gottfried Leibniz，把巴斯卡的Pascalene改良，制造了一部可以计算乘数的机器，它仍然是用齿轮及刻度盘操作。 1773年, Philipp-Matthaus 制造及卖出了少量精确至12位的计算机器。 1775年,The third Earl of Stanhope 发明了一部与Leibniz相似的乘法计算器。 1786年,J.H.Mueller 设计了一部差分机，可惜没有拨款去制造。 1801年, Joseph-Marie Jacquard 的织布机是用连接按序的打孔卡控制编织的样式。 1854年,George Boole 出版 “An Investigation of the Laws of Thought”，是讲述符号及逻辑理由，它后来成为计算机设计的基本概念。  1858年,一条电报线第一次跨越大西洋，并且提供了几日的服务。 1861年,一条跨越大陆的电报线把大西洋和太平洋沿岸连接起来。 1876年,Alexander Graham Bell 发明了电话并取得专利权。 1876至1878年,Baron Kelvin 制造了一部泛音分析机及潮汐预测机。  1882年,William S. Burroughs 辞去在银行文员的工作，并专注于加数器的发明。  1889年,Herman Hollerith 的电动制表机在比赛中有出色的表现，并被用于 1890 中的人口调查。Herman Hollerith 采用了Jacquard 织布机的概念用来计算，他用咭贮存资料,然后注入机器内编译结果。这机器使本来需要十年时间才能得到的人口调查结果，在短短六星期内做到。　 1893年,第一部四功能计算器被发明。  1895年,Guglielmo Marconi 传送广播讯号。 1896年,Hollerith 成立制表机器公司(Tabulating Machine Company)。  1901年,打孔键出现，之后的半个世纪只有很少的改变。 1904年,John A.Fleming 取得真空二极管的专利权，为无线电通讯建立基础。  1906年,Lee de Foredt 加了一个第三活门在Felming 的二极管，创制了三电极真空管。  1907年,唱片音乐在纽约组成第一间正式的电台。 1908年,英国科学家 Campbell Swinton 描述了电子扫描方法及预示用阴极射线管制造电视。  1911年,Hollerith 的表机公司与其他两间公司合并，组成 Computer Tabulating Recording Company (C-T-R)，制表及录制公司。但在1924年，改名为International Business Machine Corporation (IBM)。  1911年,荷兰物理学家 Kamerlingh Onnes 在 Leiden Unversity 发现超导电。 1931年,Vannever Bush 发明了一部可以解决差分程序的计数机，这机器可以解决一些令数学家，科学家头痛的复杂差分程序。  1935年,IBM (International Business Machine Corporation) 引入 "IBM 601”，它是一部有算术部件及可在1秒钟内计算乘数的穿孔咭机器。它对科学及商业的计算起很大的作用。总共制造了1500 部。 1937年,Alan Turing 想出了一个 “通用机器(Universal Machine)” 的概念，可以执行任何的算法，形成了一个“可计算(computability)”的基本概念。Turing 的概念比其他同类型的发明为好，因为他用了符号处理(symbol processing) 的概念。 1939年11月,John Vincent Atannsoff 与 John Berry 制造了一部16位加数器。它是第一部用真空管计算的机器。 1939年,Zuse 与 Schreyer 开鈶制造了“V2”﹝后来叫Z2﹞，这机器沿用 Z1的机械贮存器，加上一个用断电器逻辑(Relay Logic)的新算术部件。但当 Zuse完成草稿后，这计划被中断一年。  1939-40年,Schreyer 完成了用真空管的10位加数器，以及用氖气灯(霓虹灯)的存贮器。 1940年1月,在 Bell Labs, Samuel Williams 及Stibitz 完成了一部可以计算复杂数字的机器，叫“复杂数字计数机(Complex Number Calculator)”，后来改称为“断电器计数机型号I (Model I Relay Calculator)” 。它用电话开关部份做逻辑部件：145个断电器，10个横杠开关。数字用“Plus 3BCD”代表。在同年9月，电传打字 etype 安装在一个数学会议里，由New Hampshire 连接去纽约。  1940年, Zuse 终于完成Z2，它比运