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1、2019-2020年九年級信息技術(shù)下冊計算機的奧妙教案青島版
教學(xué)內(nèi)容:3.1計算機的奧妙
本課學(xué)習(xí)目標(biāo):
知識目標(biāo):
① 了解計算機的發(fā)展、計算機系統(tǒng)的組成;
② 了解計算機硬件、軟件及功能;
③ 掌握計算機信息存儲的基本單位和換算關(guān)系。
技能目標(biāo)
① 通過觀察與實踐,了解計算機的工作過程,熟悉計算機系統(tǒng)的構(gòu)成;
② 能夠熟練地對計算機的基本容量單位進(jìn)行換算。
情感、態(tài)度與價值觀目標(biāo)
① 在使用計算機的過程中,感受計算機給人類生活帶來的方便;
② 在小組活動中,提升合作意識,體驗與他人交流、合作的快樂。
教學(xué)過程:
【閱讀與思考】
1701年,德國數(shù)學(xué)家萊布尼茨
2、獲得一幅來自中國的八卦圖。八卦圖是由陰和陽構(gòu)成的圖符,相傳產(chǎn)生于我國周代,在《易經(jīng)》中有較詳細(xì)的記載。萊布尼茨從中悟出二進(jìn)制原理,把陽變?yōu)?,把陰變?yōu)?,于是二進(jìn)制就產(chǎn)生了。1848年.英國數(shù)學(xué)家布爾推出二進(jìn)制代數(shù)法則,為二進(jìn)制計算機的誕生奠定了基礎(chǔ)。世界上第一臺十進(jìn)制計算機誕生之后,馮?諾依曼提出計算機應(yīng)采用二進(jìn)制,于是現(xiàn)代電子計算機就誕生了。
【學(xué)習(xí)與探究】
一、計算機的發(fā)展歷史
1946年,美國人莫奇利和埃克特研制成功了第一臺電子計算機ENIAC(埃尼阿克),這是人類計算機發(fā)展史上的一座里程碑。ENIAC使用了18800個電子管,占地170余平方米,重達(dá)30噸,可謂是“龐然大物”從
3、1946年ENIAC誕生到現(xiàn)在,電子計算機的發(fā)展經(jīng)歷了四個階段。
計算機的發(fā)展歷史
第一代電子管
第二代晶體管
第三代中小規(guī)模集成電路
第四代大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路
二、計算機的硬件系統(tǒng)
計算機系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩部分組成。硬件是物質(zhì)基礎(chǔ),是軟件的載體。硬件系統(tǒng)通常指機器的物理系統(tǒng),是看得到、摸得著的物理器件。它包括計算機主機及其外圍設(shè)備。硬件系統(tǒng)主要由控制器、運算器、存儲器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備等組成。
1、中央處理器
中央處理器(簡稱CPU)由控制器和運算器兩個部件構(gòu)成,并集成在一塊芯片上,它是計算機的核心部分??刂破髫?fù)責(zé)指揮和控制其他各個部件協(xié)同工作。運算器是計算
4、機的執(zhí)行機構(gòu),負(fù)責(zé)對數(shù)據(jù)進(jìn)行各種運算?,F(xiàn)在流行的CPU主要包括Intel、AMD等品牌的產(chǎn)品。通常我們所說的奔騰III、奔騰W等都是指CPU的型號。
2、存儲器存儲器是計算機中存放程序和數(shù)據(jù)的地方,并根據(jù)命令提供數(shù)據(jù)給有關(guān)部分使用,它分
為內(nèi)存儲器(又稱主存儲器)和外存儲器,簡稱內(nèi)存和外存。
內(nèi)存由隨機存取存儲器(RAM)和只讀存儲器(ROM)構(gòu)成。RAM可隨機讀或?qū)?,用來存放正在運行的程序和數(shù)據(jù),斷電后完全丟失oROM只有在特定條件下才能寫入,用來存放一些固定的程序或信息。
為了擴大存儲容量,又不使成本有很大的提高,在計算機中還配備了存儲容量史大的磁盤存儲器和光盤存儲器,統(tǒng)稱為外存儲
5、器,簡稱外存。外存可存儲大量的信息,計算機需要使用時,再調(diào)入內(nèi)存。常見的外存主要有硬盤、軟盤、可移動硬盤、光盤、u盤等。外存具有存儲容量大、可靠性高、價格低、可長期保存信息等優(yōu)點。
3、輸入設(shè)備
輸入設(shè)備是用戶和計算機系統(tǒng)之間進(jìn)行信息交流的主要裝置之一。它的主要作用是把程序和數(shù)據(jù)(如文字、數(shù)字、聲音、圖像等)等信息轉(zhuǎn)換成計算機適用的編碼,并按順序送往內(nèi)存儲器。鍵箍、鼠標(biāo)、掃描儀、觸摸屏、光筆、游戲桿、語音輸入裝置、數(shù)碼相機等都屬于輸入設(shè)備。常用的輸入設(shè)備是鍵盤和鼠標(biāo)。
4、輸出設(shè)備輸出設(shè)備是用來顯示或打印輸出計算機處理數(shù)據(jù)結(jié)果的設(shè)備,常見的輸出設(shè)備有顯示
器、打印機、繪圖儀、音箱等,常
6、用的輸出設(shè)備是顯示器和打印機。
【練一練】
1. 下列既是輸入設(shè)備又是輸出設(shè)備的o
A.打印機B.磁盤驅(qū)動器C.掃描儀D.鍵盤
2. 在顯示器的技術(shù)指標(biāo)中,1024X768、1440X900等表示。
A.顯示器屏幕的大小B顯示器顯示字符的最大行數(shù)和列數(shù)
c顯示器的顏色指標(biāo)D.顯示器的分辨率
三、計算機的軟件系統(tǒng)
如果把計算機硬件看成是計算機的軀體,那么計算機軟件就是計算機系統(tǒng)的靈魂。沒有軟件支持的計算機稱為“裸機”,只是一些物理設(shè)備的堆砌,幾乎是不能工作的。計算機軟件指計算機程序及其相關(guān)文檔的總和,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)軟件負(fù)責(zé)管理、控制、維護(hù)計
7、算機的軟硬件資源,為用戶提供一個便利的操作界面和編制應(yīng)用軟件的資源環(huán)境。系統(tǒng)軟件包括操作系統(tǒng)、程序設(shè)計語言和工具軟件等。
操作系統(tǒng)是對所有軟硬件資源進(jìn)行管理及分配的核心軟件,它是所有軟件的基礎(chǔ)和核心。常用的操作系統(tǒng)有DOS、Windows(windowsxx、windowsXP、windowsVISTA、windows7)、UNIX等。
【練一練】
操作系統(tǒng)是一種。
A.應(yīng)用軟件B系統(tǒng)軟件c.工具軟件D.調(diào)試軟件
程序設(shè)計語言用于編寫各類計算機程序,它是利用計算機解決問題的主要方法和手段。
計算機語言分為低級語言(機器語言、匯編語言)和高級語青。機器語言由“0”和“1”組成,是CP
8、U能夠直接理解和執(zhí)行的語言;匯編語言采用助記符來表示機器語言,從而比較容易理解和掌握。低級語言與計算機硬件密切相關(guān),因此被稱為“面向機器”的語言。高級語言是“面向用戶”的語言,克服了低級語言在編程和識別上的不便,與自然語言比較接近,具有較強的通用性。典型的高級語言有BASIC、c、Java、VB、c++等。
工具軟件是指用來測試計算機性能,診斷并排除汁算機故障,使用戶能夠更有效地使用
軟硬件資源的服務(wù)科序,如PCTool、NORTON、文件壓縮和解壓縮程序、防病毒軟件等。
2、應(yīng)用軟件
應(yīng)用軟件是為解決實際問題而專門編制的程序,它的功能往往非常單一,并且一臺計算機有什么功能,主要是由應(yīng)
9、用軟件決定的。常用的應(yīng)用軟件有字處理軟件(如WORD、WPS)、網(wǎng)頁制作軟件(如FrontPage)、圖像處理軟件(如Photoshop)等。應(yīng)用軟件因其應(yīng)用領(lǐng)域的小同而顯得豐富多彩,并且朝著“開源”的方向發(fā)展。
【加油站】開源軟件
開源軟件的主要特征是可以免費使用和公布源代碼。例如,Linux就是公開了源代碼的操作系統(tǒng)軟件。
四、計算機的工作過程
計算機的工作過程是執(zhí)行程序的過程。具體而言,計算機的工作過程是這樣的:各種各樣的信息通過輸入設(shè)備進(jìn)人計算機的存儲器,然后通過輸入設(shè)備發(fā)出運行程序的命令,系統(tǒng)接收到運行程序的命令后,控制器便從存儲器中取出第一條程序指令,進(jìn)行分析,然后向受控對
10、象發(fā)出控制信號,執(zhí)行該指令??刂破髟購拇鎯ζ髦腥〕鱿乱粭l指令,進(jìn)行分析,執(zhí)行該指令,周而復(fù)始地重復(fù)取指令、分析指令、執(zhí)行指令的過程,直到程序中的全部指令執(zhí)行完畢然后送到運算器,運算完畢把結(jié)果送到存儲器存儲,最后通過輸出設(shè)備顯示出來。
【練一練】
1. 圖片在計算機中是以來存儲的。
A.二進(jìn)制B.八進(jìn)制C.十進(jìn)制D.十六進(jìn)制
2?下列存儲器中,存取速度最快的。
A.U盤B.硬盤C.內(nèi)存D.光盤
五、計算機的性能指標(biāo)
一臺PC機(個人計算機,也稱作微機)性能的好壞,不是由某項指標(biāo)來決定的,而是由它的指令系統(tǒng)、硬件組成、軟件配置等多方面因素綜合決定的。對于普通用戶而言,可以從下面幾個指
11、標(biāo)來評價計算機的性能。
1、主頻
主頻(MasterClockFrequency)又稱時鐘頻率,是指CPU在單位時間(秒)內(nèi)發(fā)出的脈沖數(shù)。它在很大程度上決定了計算機的運算速度。時鐘頻率越快,計算機的運算速度也越快,但由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同,并非所有時鐘頻率相同的CPU性能都一樣。主頻的單位有MHz、GHz等。比如Pentium43.06GHz的CPU,它的主頻就是3.06GHz。
2、字長
字長(wordLength)是指計算機的CPU能同時處理的二進(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù),它與計算機的功能和用途有很大的關(guān)系。字長決定了計算機的運算精度,字長越長,計算機的運算精度就越高。
計算機內(nèi)部數(shù)據(jù)采用二進(jìn)制數(shù)
12、進(jìn)行存儲和運算。二進(jìn)制數(shù)由“0”、“l(fā)”兩個數(shù)字組成,每個二進(jìn)制數(shù)所占的數(shù)位稱為“位”(bit),又稱為“比特”。
早期計算機的字長一般是8位、16位、32位。目前使用的計算機大部分已達(dá)到64位。
3、內(nèi)存容量
內(nèi)存是CPU可以直接訪問的存儲器,需要執(zhí)行的程序與處理的數(shù)據(jù)就存放在內(nèi)存中。內(nèi)存容量的大小反映了計算機即時存儲信息的能力。隨著操作系統(tǒng)的升級、應(yīng)用軟件的不斷豐富,人們對計算機內(nèi)存容量的需求也不斷提高。例如,運行windowsxx操作系統(tǒng)至少需要32M的內(nèi)存容量,windowsXp需要128M以上的內(nèi)存容量,windows7則需要512M以上的內(nèi)存容量。
4、外存外存容量通常是指
13、硬盤容量。外存儲器容量越大,可存儲的信息就越多,可安裝的應(yīng)用
軟件就越豐富。目前,硬盤容量一般為160?320G,有的甚至已達(dá)到1000G以上。
5、存取周期計算機的存取周期是指對存儲器進(jìn)行一次完整的存取(即讀/寫)操作所需要的時間。存
取周期越短,則存取速度越快。存取周期的大小直接影響微機運算速度的快慢。
除了上述這些主要性能指標(biāo)外,微型計算機還有其他一些指標(biāo),比如外圍設(shè)備的性能指標(biāo)、系統(tǒng)軟件的情況等。另外,各項指標(biāo)也不是彼此孤立的,在實際應(yīng)用時,應(yīng)該把它們綜合起來考慮。
【練一練】1.以下不屬于計算機硬件系統(tǒng)主要性能指標(biāo)的。
A.字長B操作系統(tǒng)性能C.主頻D.內(nèi)存容量
2.我們說某計算機的內(nèi)存是16MB,就是指它的內(nèi)存容量為字節(jié)。
【加油站】性價比性價比是用來衡量計算機產(chǎn)品優(yōu)劣的概括性指標(biāo)?!靶?'指性能,代表計算機的使用價值,它包括計算機的運算速度、存儲容量、存取周期、輸入輸出設(shè)備的配置和計算機的可靠性等情況;“價,,指價格,代表計算機的售價。性價比高,表明計算機產(chǎn)品價廉物美。
【實踐與創(chuàng)新】課本P50大顯身手