《電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展與應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計(jì)

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1、粵教2003課標(biāo)版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書《信息技術(shù)》（必修） 《信息技術(shù)基礎(chǔ)》第一章信息與信息技術(shù) 第1.2.2節(jié)信息技術(shù)的應(yīng)用與影響 第2課時(shí)計(jì)算機(jī)的發(fā)展與應(yīng)用 【教材分析】 這一節(jié)課是在高一級(jí)學(xué)生了解了信息、信息社會(huì)、信息技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)相關(guān)理 論的基礎(chǔ)上，增加的一節(jié)理論課，進(jìn)一步學(xué)習(xí)電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展史、特點(diǎn)與應(yīng)用。它 是前面所學(xué)理論知識(shí)的進(jìn)一步細(xì)化，其目的是使學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)這一信息技術(shù)的主要工 具進(jìn)一步深入了解，從而對(duì)信息技術(shù)的相關(guān)概念更全面的了解，特別是在了解了計(jì)算 機(jī)的特點(diǎn)與應(yīng)用后，肯定能激發(fā)學(xué)生對(duì)這門學(xué)科的熱愛，對(duì)計(jì)算機(jī)的好奇，（學(xué)生心 里肯定會(huì)想，我以后要用

2、計(jì)算機(jī)去做些什么？計(jì)算機(jī)為什么能去做這些事？它的內(nèi)部 是怎樣組成？又怎樣工作的呢？）從而為以后的學(xué)習(xí)做下鋪墊。也為整個(gè)計(jì)算機(jī)學(xué)科 的學(xué)習(xí)打下理論的基礎(chǔ)。 【學(xué)情分析】 高一級(jí)的學(xué)生，經(jīng)過初中的信息技術(shù)學(xué)習(xí)，在知識(shí)的認(rèn)知上肯定存在差異，但幾 年的學(xué)習(xí)都具有一定的計(jì)算機(jī)操作能力（如上網(wǎng)查找資料），而且他們對(duì)這門學(xué)科的 熱愛，肯定是在操作課，而對(duì)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，肯定是索然無味。但學(xué)生好奇好動(dòng)好 表現(xiàn)的心理，也肯定不會(huì)因?yàn)槭抢碚撜n而改變。因此，雖然是理論課，同樣老師要盡 可能把課堂交給學(xué)生，發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性就能將這節(jié)課的理論知識(shí)學(xué)好。 【教學(xué)目標(biāo)】 1. 知識(shí)目標(biāo)： ①了解電子計(jì)

3、算機(jī)的產(chǎn)生和發(fā)展； ②了解電子計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)； ③了解電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用。 2. 能力目標(biāo)： 培養(yǎng)學(xué)生分析、自主探究學(xué)習(xí)的能力；通過操作實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用信息技術(shù)創(chuàng) 造性探索或解決實(shí)際問題能力。 3. 情感目標(biāo)： 培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作精神，展示自我的能力，形成積極主動(dòng)地學(xué)習(xí)和使用信息技術(shù)、 參與信息活動(dòng)的態(tài)度。 【教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)】 1. 教學(xué)重點(diǎn)： 計(jì)算機(jī)發(fā)展過程中每一階段的主要電子元件。 2. 教學(xué)難點(diǎn)：計(jì)算機(jī)具體應(yīng)用的不同領(lǐng)域。 【教學(xué)方法】 講授、討論、探究 【教學(xué)過程】 導(dǎo)入： 回顧信息、信息社會(huì)、信息技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)等知識(shí)，引出計(jì)算機(jī)做為主要載體和工具在信息技

4、術(shù)和通信技術(shù)中的重要性。 一、人類早先的計(jì)算工具 1. 結(jié)繩記事：人類最初用手指計(jì)算，因?yàn)槿擞袃芍皇?，十個(gè)手指頭。用手指頭計(jì)算固然方便，但不能存儲(chǔ)計(jì)算結(jié)果。于是人們用結(jié)繩記事來延長(zhǎng)記憶能力。 2. 算籌：到了春秋時(shí)到就出現(xiàn)了算籌。算籌是我國古代最早用來計(jì)數(shù)和計(jì)算的工 具，一般是由十幾厘米長(zhǎng)的竹簽制成，用它擺成不同的形式來表示不同的數(shù)。 3. 算盤：到了唐朝已經(jīng)有了至今仍在使用的計(jì)算工具——算盤。珠算是我國人民 獨(dú)特的創(chuàng)造。 4. 計(jì)算尺和機(jī)械式計(jì)算機(jī)：歐洲直到17世紀(jì)才出現(xiàn)計(jì)算尺和機(jī)械式計(jì)算機(jī)。 二、計(jì)算機(jī)及其發(fā)展 （一）計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)述： 隨著社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步，信息量在不斷地增

5、加，需要計(jì)算和統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)越來越多，那么有一種能從事復(fù)雜計(jì)算和控制的工具必然會(huì)產(chǎn)生——也就是電子計(jì)算機(jī)。 科技的發(fā)展推動(dòng)了計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生和進(jìn)步。 計(jì)算機(jī)基本運(yùn)算部件發(fā)展從機(jī)械齒輪、電子管、晶體管、集成電路向超大規(guī)模集成電路發(fā)展。 第一臺(tái)計(jì)算誕生：1946年2月世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)ENIAC俟尼阿克）（電子數(shù)字積分計(jì)算機(jī)）在美國的賓夕法尼亞大學(xué)誕生。它采用電子管作為計(jì)算機(jī)的基本元件，由18000多個(gè)電子管，1500多個(gè)繼電器，10000多只電容器和7000多只電阻構(gòu)成，占地 170m2重量30噸，每小時(shí)耗電30萬千瓦，是一個(gè)龐然大物，每秒能進(jìn)行5000次加法運(yùn) 算。當(dāng)時(shí)僅僅用于軍事和科研

6、工作，解決數(shù)學(xué)計(jì)算問題。1955年10月切斷電源，服 役9年多。 第一臺(tái)計(jì)算機(jī)的意義：它把科學(xué)家從奴隸般的計(jì)算中解放出來，它的問世，標(biāo)志著電子計(jì)算機(jī)是的的到來，它的出現(xiàn)具有劃時(shí)代的意義。 （二）計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程： 1. 第一代計(jì)算機(jī)（1946-1958） 采用電子管作為邏輯元件，用陰極射線管或汞延遲線作主存儲(chǔ)器，外存主要使用 紙帶、卡片等，程序設(shè)計(jì)主要使用機(jī)器指令或符號(hào)指令，應(yīng)用領(lǐng)域主要是科學(xué)計(jì)算。 當(dāng)時(shí)的運(yùn)算速度為5千-3萬次每秒。 代表機(jī)型：1946年2月世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)ENIAC俟尼阿克）（電子數(shù)字積分計(jì)算機(jī)）在美國的賓夕法尼亞大學(xué)誕生。 特點(diǎn)：體積大，笨重，運(yùn)算

7、速度慢。 2. 第二代計(jì)算機(jī)（1959-1964） 采用晶體管代替了電子管，主存儲(chǔ)器均采用磁芯存儲(chǔ)器，磁鼓和磁盤開始用作主 要的外存儲(chǔ)器，程序設(shè)計(jì)使用了更接近于人類自然語言的高級(jí)程序設(shè)計(jì)語言，計(jì)算機(jī) 的應(yīng)用領(lǐng)域也從科學(xué)計(jì)算擴(kuò)展到了事務(wù)處理、工程設(shè)計(jì)等多個(gè)方面。 代表機(jī)型：1954年美國貝爾實(shí)驗(yàn)室建成世界上第一臺(tái)晶體管計(jì)算機(jī)TRADIC開始 了第二代計(jì)算機(jī)的發(fā)展。 特點(diǎn)：體積小、壽命長(zhǎng)、功耗小，運(yùn)算速度快，可靠性高。 3. 第三代計(jì)算機(jī)（1965-1970） 采用中小規(guī)模的集成電路塊代替了晶體管等分立元件，半導(dǎo)體存儲(chǔ)器逐步取代了 磁芯存儲(chǔ)器的主存儲(chǔ)器地位，磁盤成了不可缺少的輔

8、助存儲(chǔ)器，計(jì)算機(jī)也進(jìn)入了產(chǎn)品 標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、系列化的發(fā)展時(shí)期，計(jì)算機(jī)的管理、使用方式也由手工操作完全改 變?yōu)樽詣?dòng)管理，使計(jì)算機(jī)的使用效率顯著提高。 代表機(jī)型：1964年研制出計(jì)算機(jī)歷史上最成功的機(jī)型之一舊MS/360。S/360極強(qiáng)的通用性適用于各方面的用戶，它具有“360度”全方位的特點(diǎn)，并因此得名。舊M為此投入了50億美元的研發(fā)費(fèi)用，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過制造原子彈的的20億美元。IBM36瞰為第三代電腦的標(biāo)志性產(chǎn)品。 特點(diǎn)：運(yùn)算速度更快、體積更小、價(jià)格更低、功能更強(qiáng)、性能更可靠。 4. 第四代計(jì)算機(jī)（1971-至今） 使用大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路，主存儲(chǔ)器均采用半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，主要的外存儲(chǔ)

9、 器是磁帶、磁盤、光盤，微處理器和微型計(jì)算機(jī)誕生。多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的廣泛 應(yīng)用，讓計(jì)算機(jī)深入到社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域。 代表機(jī)型：1976年蘋果計(jì)算機(jī)；1982年舊時(shí)人計(jì)算機(jī)。 特點(diǎn)：運(yùn)算速度更快、存儲(chǔ)容量更大、體積更小、功能更強(qiáng)、造價(jià)更低、可靠性更強(qiáng)。 三、計(jì)算機(jī)發(fā)展的另外一種劃分： 大型機(jī)—小型機(jī)—微型機(jī)―客戶機(jī)/服務(wù)器—互聯(lián)網(wǎng)—??, 四、計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)與應(yīng)用領(lǐng)域 1. 計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)： ①運(yùn)算速度快、精度高； ②存儲(chǔ)容量大、記憶能力強(qiáng); ③具有邏輯判斷功能； ④自動(dòng)化程度高。 【思考探究】 請(qǐng)小組交流討論，列舉幾個(gè)學(xué)習(xí)和生活中使用計(jì)算機(jī)的例子?？偨Y(jié)計(jì)算機(jī)的應(yīng) 用領(lǐng)

10、域。 2. 計(jì)算機(jī)的應(yīng)用： ①科學(xué)計(jì)算（數(shù)值計(jì)算）：計(jì)算機(jī)高速、精確和連續(xù)運(yùn)算的能力，能實(shí)現(xiàn)科學(xué)研 究和工程計(jì)算計(jì)算中非常復(fù)雜、運(yùn)算量非常大的科學(xué)計(jì)算問題。 ②數(shù)據(jù)處理：計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理和信息檢索功能，應(yīng)用于辦公自動(dòng)化（OA）、 計(jì)算機(jī)輔助管理與決策、影視動(dòng)畫設(shè)計(jì)和會(huì)計(jì)電算化等。 ③過程控制：工業(yè)上，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)流水線等自動(dòng)化控制；科學(xué)研究上，實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星飛 行方向控制。 ④計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）、計(jì)算機(jī)輔 助測(cè)試（CAT、計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)（CAI）等。 ⑤人工智能：模擬人的智能去處理一些事情，完成某項(xiàng)工作。 ⑥其他應(yīng)用：日常生活中的

11、應(yīng)用，如家用電器、電子玩具、存儲(chǔ)資料、獲取信息 等。 五、未來計(jì)算機(jī) 來計(jì)算機(jī)將是微電子技術(shù)、光學(xué)技術(shù)、超導(dǎo)技術(shù)和電子仿生技術(shù)相互結(jié)合的產(chǎn)物。 六、課堂練習(xí) 1. 世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)是哪一年在哪個(gè)國家誕生的？該計(jì)算機(jī)運(yùn)算能力如何？ 答：1946年2月誕生于美國，運(yùn)算速度每秒5000次。 2. 計(jì)算機(jī)的主要特點(diǎn)有哪些？ 答：①運(yùn)算速度快、精度高；②存儲(chǔ)容量大、記憶能力強(qiáng)； ③具有邏輯判斷功能；④自動(dòng)化程度高。 3. 計(jì)算機(jī)的主要應(yīng)用領(lǐng)域有哪些？ 答：①科學(xué)計(jì)算（數(shù)值計(jì)算）；②數(shù)據(jù)處理；③過程控制； ④計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，⑤人工智能；⑥其他應(yīng)用。 七、課堂小結(jié) 1. 迄今為

12、止，計(jì)算機(jī)經(jīng)歷了4個(gè)主要發(fā)展階段，分別以電子管、晶體管、集成電 路、大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路為電子元件。 2. 隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)的信息處理能力已成為信息技術(shù)的核心，廣泛應(yīng) 用于各個(gè)領(lǐng)域。 八、課后作業(yè)： 1. 目前世界上運(yùn)行最快的計(jì)算機(jī)是什么？其處能力怎樣？我國計(jì)算機(jī)發(fā)展的現(xiàn) 狀？ 2. 展開想像：利用網(wǎng)絡(luò),查找資料,設(shè)想30年后,計(jì)算機(jī)將在我們的生活中發(fā)揮怎 樣的作用? 九、板書設(shè)計(jì) 電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展與應(yīng)用 一、電子計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生和發(fā)展 二、電子計(jì)算機(jī)的特點(diǎn) 三、電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用 十、教學(xué)反思 雖然本節(jié)課的知識(shí)點(diǎn)，只是幾個(gè)概念問題，那怎么讓學(xué)生理解記憶它，就是 這節(jié)課的關(guān)鍵，死記硬背肯定不行，只有通過自己動(dòng)手做、動(dòng)嘴講，與生活實(shí)例 相結(jié)合，才能保證學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解記憶。所以采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)法，讓學(xué)生參 與課堂，發(fā)揮主動(dòng)性就能將這節(jié)課的理論知識(shí)學(xué)好。 教師應(yīng)該關(guān)注學(xué)生對(duì)知識(shí)學(xué)習(xí)的過程與方法，而不僅僅是結(jié)果。在課堂教學(xué) 中，教師給予學(xué)生充分展示自我的機(jī)會(huì)。