计算机系统的组成》教学设计
 
一、项目引入
师:随着科学技术的不断发展,计算机已经从用于科学和工程技术计算的机器变成了能够处理多种信息的智能化工具。那么,计算机系统是如何组成的?计算机的各个组成部分是怎样协调工作的?本节我们将围绕“探究计算机系统的基本组成”项目展开学习,了解计算机的硬件、软件组成及工作原理。
1.知道计算机系统的主要组成部分,能够描述其工作原理。
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,区分各类软件的主要功能。
二、项目实施
任务一  探究计算机系统的硬件组成
1.实践:打开身边的主机箱,一起揭开主机箱内的秘密。你都认识哪些部件,组内合作交流。参考右图取出主机箱中的CPU,内存条,硬盘,观察上面的参数。    2.思考:计算机硬件系统有哪些部分组成?
学生活动:用工具打开主机箱,根据PPT图片提示进行探秘。
活动1  匹配数据类型与输入输出设备
师: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。请大家根据自己的实际经验完成下表。
生:根据实际经验,思考数据与设备的关系,并填写表2.1.1。
表2.1.1  计算机输入、输出设备对照表
数据类型
输入设备
输出设备
文本数据
音频数据
视频数据
图形图像数据
……
生:小组内展示交流,了解输入设备和输出设备是计算机硬件的组成部分。
活动2  比较内部存储器和外部存储器
师:前面我们已经提到了主机箱中有内存条和硬盘这样两个设备,都具有存储功能。这两者有什么不同之处呢?内存,又叫内存条,我们称为内存储器;硬盘又叫外存,即外存储器。和硬盘功能相似的,还有常见的U盘、移动硬盘等,这些都称为外存。内存和外存统称为存储器。接下来,请大家调查目前主流个人计算机存储器产品的性能指标参数,完善表2.1.2,并比较内存与外存的特点。
生:参照表2.1.2,调查目前主流个人计算机存储器产品的性能指标参数,完善表2.1.2,并根据调查得到的资料分析计算机系统的内存和外存之间的差异。
表2.1.2  存储器性能指标参数资料表
指标
内存
U盘
硬盘
移动硬盘
设备型号
存储容量
存取速度
价格(元)
内存的特点:
_______________________________________________________
_______________________________________________________
外存的特点:
_______________________________________________________
_______________________________________________________
活动3  调查中央处理器(CPU)的性能指标
师:中央处理器是计算机系统的核心部件,其性能在一定程度上反映了整个计算机系统的性能。请查阅资料,指出衡量中央处理器性能的指标,并填写表2.1.3。
生:查阅资料,指出衡量中央处理器性能的指标,并填写表2.1.3。
表2.1.3  CPU性能指标分析表
性能指标
含义
主流CPU的性能指标
参数值举例
师:中央处理器是计算机系统的核心部件,指标很多,主要取决于其主频和工作效率。结合前面了解的知识,计算机是由哪些部分组成的呢?
生:计算机系统由硬件系统和软件系统组成。其中,硬件系统由输入设备、运算器、控制器、存储器和输出设备组成;软件系统由系统软件和应用软件组成。
师:大家再交流一下,各部分有什么的作用呢?
生: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。
任务二  体验计算机系统的软件组成
活动4  确定计算机软件的安装顺序
师:同学们,你购买计算机后怎样安装、使用软件呢?请根据你的想法完成下面的内容。
生:确定以下软件的类别及安装顺序。
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:               
计算机软件的组成软件的安装顺序是:               
师:系统软件是具有通用功能的软件,包括操作系统、语言处理程序、数据库管理系统等。
系统软件使计算机使用者和其他软件将计算机当作一个整体,而不需要顾及底层每个硬件是如何工作的。
操作系统(Operating System,OS)是管理和控制计算机硬件与软件资源的计算机程序,是直接运行在“裸机”上的最基本的系统软件,任何其他软件都要在操作系统的支持下才能运行。操作系统是用户和计算机的接口,同时也是计算机硬件和其他软件的接口。常见的操作系统包括Windows、Linux、macOS、iOS、Android等。
应用软件是为满足用户不同领域、不同问题的应用需求而设计的软件,如各类办公软件、多媒体加工软件、即时通信软件等都是应用软件。
三、项目总结
生:利用思维导图,总结计算机系统的组成。
四、项目拓展
1. 计算机系统的硬件系统由哪几部分组成?请举例说明计算机常用硬件的评价指标有哪些。
2. 要将2GB容量的数据从家里的计算机转移到学校的计算机,应选择什么存储设备?
3. 观察并比较手机和计算机的输入方式有何异同。
4. 分析触摸屏为什么既是输入设备又是输出设备。
5.拓展阅读:
今年7月份,中国航天科工集团发布好消息,搭载银河麒麟与中标麒麟操作系统的天玥电脑诞生!操作系统是国产公司麒麟软件研发,芯片方面,加持的是龙芯3A3000芯片。    2019年,中国芯片进口额为3040亿美元,远超排名第二的原油进口额,芯片自给率仅为30%左右。目前,中国企业在芯片制作领域,难以媲美台积电等国际大厂。  今年9月15日,美国对华为芯片实施全面“断供”,华为手机的挑战不可避免,市场份额下降,最坏的情况可能是要退出手机市场。  十九届五中全会提出:“坚持创新在我国现代化建设全局中的核心地位,把科技自立自强作为国家发展的战略支撑。”
《计算机系统的组成》学情分析
 
新课程下的信息技术教育是以提升学生信息素养为重要目标、以提高信息处理能力为主线、以学习信息技术和利用信息技术来促进学生的学科学习、以项目实践活动为教学的基
本活动形式。高二年级的学生正处于青春发育阶段,他们有强烈的独立性、表现欲,尤其对信息技术课程的学习有较强的学习兴趣,且已经接触过很长时间的电脑操作,对于新知识的学习接受能力较强。在学习过程中积极性相当高、想象创造能力相当强。对于高二学生来说,本学期的教学内容知识技能比较简单,这就要求教师在设计教学过程时,注意教学的趣味性、可操作性,以便充分培养、发挥学生的自学能力,以学生的自学、互助为主,鼓励学生主动探究,让学生感受到创新的乐趣和成功的喜悦。
虽然已经是高二学生,但对于计算机系统的基础知识掌握甚少,或者不系统,为了便于学生们以后更加深入的学习计算机知识,应该首先系统的学习关于计算机系统的基础知识,为以后的课程学习打好基础,做好铺垫。
《计算机系统的组成》效果分析
 
本节课采用项目教学,围绕“探究计算机系统的基本组成”项目展开教学。学生通过本项目的学习了解了计算机的硬件、软件组成及工作原理,学习效果较好。
通过 “解剖主机箱”的实践探究活动,激发了学生的好奇心,提高了学生的学习兴趣,在实践中探究计算机系统的硬件组成,了解了计算机硬件系统的组成及各部分主要的性能指标,也进一步理解了计算机的基本工作原理。
通过体验计算机系统的软件组成,学生了解了计算机软件系统的分类,具有了能区分各类软件的主要功能的能力。
在项目实施过程中,学生更加深入的理解到硬件是计算机的躯体,体验软件是计算机的灵魂,并且能够做到在生活中科学地评价、采购、维护、升级计算机系统。
《计算机系统的组成》教材分析
 
本节选自教育科学出版社于2019年出版的普通高中信息技术必修二《信息系统与社会》,第二单元第一节《计算机系统的组成》,其中第二单元《信息系统的集成》是本书重点单元,第一节《计算机系统的组成》是本单元开篇课,本节主要分析具有典型代表的计算机系统,知道计算机系统的组成与功能,理解计算机在信息系统的作用,描述计算机的基本
工作原理。为之后课程学习有很好的知识铺垫作用,使学生更加深入的理解信息系统的组成、工作原理及集成化特点。