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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)》中有較詳細的記載。萊布尼茨從中悟出二進制原理，把陽變?yōu)?，把陰變?yōu)?，于是二進制就產(chǎn)生了。1848年．英國數(shù)學(xué)家布爾推出二進制代數(shù)法則，為二進制計算機的誕生奠定了基礎(chǔ)。世界上第一臺十進制計算機誕生之后，馮諾依曼提出計算機應(yīng)采用二進制，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?？颂匮兄瞥晒α说谝慌_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l70余平方米，重達30噸，可謂是“龐然大物”。從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?？刂破髫撠?zé)指揮和控制其他各個部件協(xié)同工作。運算器是計算機的執(zhí)行機構(gòu)，負責(zé)對數(shù)據(jù)進行各種運算?，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Ⅳ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。ROM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)備的是 。 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，1024768、1440900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)軟件負責(zé)管理、控制、維護計算機的軟硬件資源，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、windows XP、windows VISTA、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“O”和“l(fā)”組成，是CPU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PC Tool、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)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，進行分析，然后向受控對象發(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．二進制B．八進制C．十進制D．十六進制 2．下列存儲器中，存取速度最快的是 。 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，可以從下面幾個指標(biāo)來評價計算機的性能。 1、主頻 主頻(Master Clock Frequency)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Pentium4 3．06GHz的CPU，它的主頻就是3．06GHz。 2、字長 字長(word Length)是指計算機的CPU能同時處理的二進制數(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)采用二進制數(shù)進行存儲和運算。二進制數(shù)由“O”、“l(fā)”兩個數(shù)字組成，每個二進制數(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，windows Xp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，有的甚至已達到1000G以上。 5、存取周期 計算機的存取周期是指對存儲器進行一次完整的存取(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)的是 。 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)。“性’’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