第四课计算机系统及工作原理
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七年级信息技术教案:计算机的基本结构及工作原理一、教学目标知识与技能1.了解计算机的基本结构和工作原理;2.掌握计算机硬件组成和软件应用;3.熟悉计算机的基本操作。
过程与方法通过本节课的教学,学生将能够:1.观察、分析和了解计算机的基本结构和工作原理;2.巩固学习,提高思维能力,培养创新意识;3.掌握计算机基本操作,培养实际应用能力。
情感、态度和价值观通过本节课的教学,学生将:1.培养对计算机的喜爱和兴趣;2.提高对计算机技术的认知;3.培养好奇心,增强学习动力。
二、教学过程1. 导入环节1.1 教师以计算机和手机为例,引导学生猜测它们有哪些相似之处。
1.2 通过与学生交流,带出计算机的概念,准确了解计算机的基本概念、分类和应用。
2. 计算机的基本结构2.1 展示计算机的外形和硬件结构,并通过图片向学生介绍计算机主机的基本组成部分。
2.2 介绍计算机的输入设备:键盘、鼠标、摄像头等,并演示其使用方法。
2.3 介绍计算机的输出设备:显示器、打印机等,通过图片等形式进行展示和讲解。
2.4 了解计算机的存储设备:硬盘、光驱、磁盘等,并了解它们的基本原理和应用。
3. 计算机的工作原理3.1 介绍计算机的工作原理:输入、处理、输出和存储,并通过实例分析,讲解计算机处理过程。
3.2 了解计算机的软件组成:操作系统、应用软件等,并讲解它们的基本原理和使用方法。
4. 计算机的基本操作4.1 针对计算机的基本操作,进行演示和讲解,并逐项让学生跟随操作。
4.2 通过练习,让学生巩固计算机的基本操作技能,提高实际应用能力。
5. 总结与评价5.1 让学生回顾本节课的重点内容,完成回顾总结。
5.2 进行问答环节,解答学生的困惑和疑问。
5.3 老师进行评价,鼓励学生并给予肯定。
三、教学方法1.讲授与演示相结合。
让学生了解计算机的基本概念和工作原理,通过图片、实物、视频等方式进行展示。
2.情景教学。
通过模拟生活中的计算机使用场景,让学生掌握计算机的基本操作技能。
《计算机组成原理》教学大纲一、课程概述《计算机组成原理》是计算机科学与技术、电子信息工程等专业的一门重要基础课。
本课程主要介绍计算机的基本组成和工作原理,使学生全面了解计算机硬件体系结构,包括计算机历史发展、指令系统、CPU设计、存储器层次结构、输入输出系统、总线结构等内容。
二、教学目标1.了解计算机硬件的组成和工作原理。
2.理解计算机的历史发展过程,掌握计算机的分类和体系结构。
3.掌握计算机指令系统的设计原则和常见指令的执行过程。
4.熟悉CPU的基本组成和工作原理,能够设计简单的CPU。
5.理解存储器层次结构的原理,熟悉常见的存储器技术。
6.了解输入输出系统的原理和常见的接口技术。
7.掌握计算机总线的分类和工作原理。
三、课程具体内容及教学安排1.计算机硬件体系结构(2周)-计算机硬件的分类和功能-冯·诺依曼计算机体系结构-CISC和RISC指令集架构2.指令系统设计与实现(3周)-指令系统的基本要求-ISA的设计原则-MIPS指令系统设计与实现3.CPU设计与实现(4周)-CPU的基本结构和功能-数据通路和控制器的设计与实现-单周期CPU与多周期CPU的设计比较4.存储器层次结构(3周)-存储器的分类和特点-存储器的层次结构和映射方式- Cache的设计原理和优化策略5.输入输出系统(2周)-输入输出设备的分类和特点-输入输出接口的工作原理与设计-DMA和中断的处理机制6.总线结构(2周)-总线的分类和特点-总线的时序与仲裁机制-PCI和PCIe总线的基本原理四、教学方法1.理论授课:介绍计算机的基本原理和概念。
2.实践操作:通过实验课程,让学生动手操作实际的计算机硬件和软件,加深对计算机组成原理的理解。
3.讨论与研讨:组织学生进行小组讨论和报告汇报,共同探讨计算机组成原理的相关问题。
4.相关案例分析:通过实际案例分析计算机组成原理在实际应用中的作用和影响。
五、教材和参考书教材:参考书:1. 《计算机组成与设计:硬件/软件接口》(原书第4版)(Patterson和Hennessy编著)2. 《计算机组成与体系结构》(英文版)(David A. Patterson和John L. Hennessy编著)3.《计算机组成原理及其实践》(胡伟编著)六、评分方式1.平时成绩:包括出勤情况、作业完成情况和课堂表现等。
第4课计算机系统及工作原理一、教学目标:知识与能力目标1.了解计算机系统的基本组成;2.了解运算器、控制器、存储器的功能;3.掌握输入输出设备与计算机系统关系。
过程与方法目标1.培养学生学会观察与归纳的能力;2.通过自主学习、合作学习培养学生学习能力。
情感态度与价值观目标1.培养学生信息技术的兴趣;2.增强学生学习信息技术信心。
二、重点难点:根据教材内容和学生当前掌握的知识水平,确定如下教学重难点:重点1.掌握计算机系统的五大基本组成部分2.认识计算机核心部件CPU。
难点:1.了解计算机系统各个组成部分的关系、功能;2.系统软件与应用软件的区别、主存储器与辅助存储器的区别。
三、教学方法:讲授法、观察法、讨论法、赏识教育法四、教学准备:硬件设备1.教学电脑、投影仪、语音系统2.计算机硬件实物(CPU、内存条、硬盘)软件资源1.教学前准备的课件2.各类展示图片、动画等五、教学过程:教学反思:第4课教学的内容涉及概念较多,容量较大,而且也较为抽象难懂。
基于对这一因素的考虑,教师将教学时数分为2课时。
本课是第4课的第1课时,教学内容为4.1部分。
本课以连接电脑的数码摄像头为学生拍照导入新课,这是学生喜闻乐见、愿意积极参与的一种活动方式。
数码拍照贴近学生生活,能较好地抓住学生好于表现的年龄特点。
使得学生从课堂一开始就能表现出极的大兴趣和对本课的高度关注,同时,从一个外设的出现到引入计算机硬件等概念是顺理成章的事,自然、合适。
这是一个值得借鉴的引入。
为了使学生能更形象地理解电子计算机,教师采用了类比教学,把计算机和人进行了比较。
学生由于对人、对自己有真切的自我体验,对人体器官的功能和人大脑能思想有比较直观的认识,通过类比,能让学生更好地理解组成计算机的各种硬件设施及其功能和计算机软件概念,使相对抽象的概念变得更易于让学生理解和接受,有效地突破教学中的难点和重点。
在教学过程中,教师出示了大量的实物,如内存条、CPU、硬盘等,通过对实物的展示将更进一步强化学生对未曾接着过的计算机部件所获得直观的经验。
第四课计算机系统及工作原理
教学目标:
1、基本掌握计算机系统的基本组成
2、初步了解各硬件的作用
3、了解计算机软件的作用
重点难点:
1、计算机硬件和软件的概念
2、认识各硬件及了解其作用;认识软件系统在计算机中的重要性。
德育目标:在教学过程中,培养学生的爱国主义精神及同学间的互助交流能力教学准备:一台完整计算机硬件(再准备一个已安装操作系统的硬盘)
课时:第1课时
处理方法:在大多数教材中都是采用直接告诉学生,计算机系统是由硬件系统和软件系统两部分组成的,这种处理方式有些空洞,让很多学生无法真正理解。
而现在计算机已经很普及了,越来越多的学生家庭购买了计算机,这就为“计算机系统的组成及工作原理”这一节课提供了一个很好的素材。
我采用了让家里有计算机、接触计算机较多的学生来讲解和实物展示,并通过学生之间的充分交流和讨论,来达到教学目的。
本课分两课时完成,第1课时为掌握计算机系统的基本组成。
第2课时了解计算机的工作原理和计算机的分类,根据所掌握的知识互评讨论配置一台适合自己使用的计算机,以巩固所学知识。
教学过程:
一、导入
计算机对于我们来说已经不再陌生了,而且有越来越多的同学已经拥有了计算机,可我们对计算机的了解又有多少呢?今天我们就来学习计算机系统的基本组成。
首先,我们来做一个小调查,请家里有计算机的同学举手。
(据初步了解每个班级中至少有30%以上的同学家中有计算机)
二、新授
1、硬件系统
教师提问:下面,我们请几位同学给大家介绍一下自己所掌握的计算机系统知识好吗?
学生回答:请2-3位同学讲解,老师记录与本课有关的计算机系统所涉及的内容写在黑板上。
教师讲解:
计算机硬件,是构成计算机的各种设备或器件的总称,是实实在在的、看得见、摸得着的东西。
每一台计算机都有CPU、内存、硬盘、键盘、鼠标、显示器等(结合刚才所记载的内容,分别讲解并展示实物以加深学生的认识。
)
计算机硬件包括:
1、中央处理器(CPU):由控制器和运算器构成,它是一种超大规模的集成电路,具有运算、处理和控制的功能,是计算机的核心部件。
它是衡量计算机性能的重要指标,常以此型号来称呼计算机。
如PⅢ、PⅣ计算机
2、存储器:是存储各种信息和处理结果的装置。
分为主存储器和辅助存储器
存储器的容量基本单位是字节(B),常见的容量单位有KB(千字节),MB(兆字节),GB(吉字节)
1GB = 1024MB,1MB= 1024KB,1KB = 1024B
主存储器,也称内存。
常用于存储计算机要执行的程序和数据,存取速度快,但存储量小,断电后其中存放的数据不能保存,再次通电后也不能恢复。
内存容量常用MB表示,它是衡量计算机性能的一项重要指标,。
辅助存储器,用于长期存放信息的存储器,它的存储量大,断电后数据不会消失,存取速度比内存慢,常见的有硬盘、软盘、光盘、优盘等
硬盘容量常用GB表示
3、输入设备:将信息输入给计算机的设备,常见的有键盘、鼠标、麦克风等
4、输出设备:将信息输出计算机的设备,常见的有显示器、音响、打印机等
输入设备、CPU(控制器、运算器)、存储器、输出设备,构成了计算机系统的硬件系统。
注意:在讲解硬件设备的过程中,一一展示实物,并用大家熟悉的称谓、型号来讲,并指出它们各自的相似与不同。
比较我们国家的硬件生产发展与国外的差异,用以激发学生的爱国热情和学习动力。
2、软件系统
教师演示:将我们刚才所讲到的这些硬件设备逐一安装到机箱中,现在安装好的计算机是不是就能马上投入到工作了呢?
(在机箱中,先使用没有安装操作系统的硬盘,打开计算机的电源开关,计算机屏幕上出现计算机启动信息,但由于硬盘中没有安装系统,所以计算机无法正常工作。
)
教师提问:我们看到这台计算机无法工作,是它的硬件有问题呢?还是其它原因呢?大家可能注意到了,刚才有同学提到了Windows XP,它属于计算机系统的组成部分吗?
学生回答:
教师讲解:Windows 98和Windows XP还有Windows2000等都是操作系统,它是计算机系统资源的管家,如果没有了操作系统,计算机是无法工作的。
操作系统也是计算机系统的组成部分。
计算机软件,是计算机系统中程序、数据和相关技术文档资料的总称。
教师小结:(演示连接安装有操作系统的硬盘,启动计算机)计算机系统是由计算机硬件和计算机软件两大部分组成的,二者缺一不可。
教师提问:计算机软件在计算机系统中到底起什么作用呢?
组织学生进行讨论:
教师小结:“软件系统是计算机系统的灵魂”,是发挥计算机功能的关键,用户通过计算机软件使用计算机,而硬件是计算机系统的基础,是软件的载体。
教师提问:刚才同学们讲到了这么多的软件,而且它们各自的功能作用也不一样的,软件系统可以分成几部分呢?
学生讨论并回答:
教师总结:计算机软件系统由两部分组成,即系统软件和应用软件构成了计算机软件系统。
1、系统软件
我们把Windows 98这类对计算机的各类资源进行控制、管理,并向用户提供各种服务的软件,称为系统软件。
2、应用软件
系统软件只能提供最基本的功能,而计算机中安装的大量的软件就大大增强了计算机的功能,如办公软件,帮我们完成日常文字处理、资料管理等等;学习软件,帮助我们学习英语等各科知识;还有供我们娱乐的游戏等等。
我们把这类为完成特定任务而编制的软件称为应用软件。
注意:在组织学生进行讨论时,教师要多加以引导,培养学生间的互助交流能力
三、课堂小结:
通过这节课的学习,请大家归纳出计算机系统是由哪几部分组成的呢?
计算机系统:由硬件系统和软件系统组成。
硬件系统包括:CPU(控制器+运算器)、存储器、输入设备和输出设备。
软件系统包括:系统软件和应用软件。
四、课后作业:
通过这节课所掌握的计算机系统知识,请每位同学结合电脑市场行情,给你或是亲人配置一台计算机。
并填写书P24页的表格,下节课我们进行评价讨论。
五、课后小记:
本课采用组织学生之间进行交流讨论,调动了学生主动学习的积极性。