《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)課是在高一級學(xué)生了解了信息、信息社會、信息技術(shù)及其發(fā)展趨勢相關(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)理論知識的進(jìn)一步細(xì)化，其目的是使學(xué)生對計(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)生對這門學(xué)科的熱愛，對計(jì)算機(jī)的好奇，（學(xué)生心里肯定會想，我以后要用計(jì)算機(jī)

2、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】 高一級的學(xué)生，經(jīng)過初中的信息技術(shù)學(xué)習(xí)，在知識的認(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），而且他們對這門學(xué)科的熱愛，肯定是在操作課，而對理論知識的學(xué)習(xí)，肯定是索然無味。但學(xué)生好奇好動好表現(xiàn)的心理，也肯定不會因?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)生的主動性就能將這節(jié)課的理論知識學(xué)好。 【教學(xué)目標(biāo)】 1.知識目標(biāo)： ①了解電子計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生和發(fā)展； ②了解電子

3、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，形成積極主動地學(xué)習(xí)和使用信息技術(shù)、參與信息活動的態(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、信息技術(shù)及其發(fā)展趨勢等知識，引出計(jì)算機(jī)做為主要載體和工具在信息技術(shù)和通信技術(shù)中的重要性。 一、人類早先

4、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，但不能存儲計(jì)算結(jié)果。于是人們用結(jié)繩記事來延長記憶能力。 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)簡述： 隨著社會的發(fā)展和進(jìn)步，信息量在不斷地增加，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)

5、算和控制的工具必然會產(chǎn)生——也就是電子計(jì)算機(jī)。 科技的發(fā)展推動了計(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。 第一臺計(jì)算誕生：1946年2月世界上第一臺電子計(jì)算機(jī)ENIAC(埃尼阿克）（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

6、多。 第一臺計(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月世界上第一臺電子計(jì)算機(jī)ENIAC(埃尼阿克）（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)算速度慢。 2.第二代計(jì)算機(jī)（1959-1964） 采用晶體管代替

7、了電子管，主存儲器均采用磁芯存儲器，磁鼓和磁盤開始用作主要的外存儲器，程序設(shè)計(jì)使用了更接近于人類自然語言的高級程序設(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、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)體存儲器逐步取代了磁芯存儲器的主存儲器地位，磁盤成了不可缺少的輔助存儲器，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

8、也由手工操作完全改變?yōu)樽詣庸芾恚褂?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IBM S/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。IBM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。IBM360成為第三代電腦的標(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，主存儲器均采用半導(dǎo)體存儲器，主要的外存儲器是磁帶、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)

9、算機(jī)深入到社會的各個(gè)領(lǐng)域。 代表機(jī)型：1976年蘋果計(jì)算機(jī)；1982年IBM個(gè)人計(jì)算機(jī)。 特點(diǎn)：運(yùn)算速度更快、存儲容量更大、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存儲容量大、記憶能力強(qiáng)； ③具有邏輯判斷功能； ④自動化程度高。 【思考探究】 請小組交流討論，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)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)

10、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)用于辦公自動化（OA）、計(jì)算機(jī)輔助管理與決策、影視動畫設(shè)計(jì)和會計(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：日常生活中的應(yīng)用，如家用電器、電子玩具、存儲資料、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

11、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存儲容量大、記憶能力強(qiáng)； ③具有邏輯判斷功能； ④自動化程度高。 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)

12、1.迄今為止，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，只有通過自己動手做、動嘴講，與生活實(shí)例相結(jié)合，才能保證學(xué)生對理論知識的理解記憶。所以采用任務(wù)驅(qū)動法，讓學(xué)生參與課堂，發(fā)揮主動性就能將這節(jié)課的理論知識學(xué)好。 教師應(yīng)該關(guān)注學(xué)生對知識學(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。