《電子計算機的發(fā)展與應用》教學設計

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1、粵教2003課標版普通高中課程標準實驗教科書《信息技術(shù)》（必修） 《信息技術(shù)基礎》第一章 信息與信息技術(shù) 第1.2.2節(jié) 信息技術(shù)的應用與影響 第2課時 計算機的發(fā)展與應用 【教材分析】 這一節(jié)課是在高一級學生了解了信息、信息社會、信息技術(shù)及其發(fā)展趨勢相關(guān)理論的基礎上，增加的一節(jié)理論課，進一步學習電子計算機的發(fā)展史、特點與應用。它是前面所學理論知識的進一步細化，其目的是使學生對計算機這一信息技術(shù)的主要工具進一步深入了解，從而對信息技術(shù)的相關(guān)概念更全面的了解，特別是在了解了計算機的特點與應用后，肯定能激發(fā)學生對這門學科的熱愛，對計算機的好奇，（學生心里肯定會想，我以后要用計算機

2、去做些什么？計算機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？）從而為以后的學習做下鋪墊。也為整個計算機學科的學習打下理論的基礎。 【學情分析】 高一級的學生，經(jīng)過初中的信息技術(shù)學習，在知識的認知上肯定存在差異，但幾年的學習都具有一定的計算機操作能力（如上網(wǎng)查找資料），而且他們對這門學科的熱愛，肯定是在操作課，而對理論知識的學習，肯定是索然無味。但學生好奇好動好表現(xiàn)的心理，也肯定不會因為是理論課而改變。因此，雖然是理論課，同樣老師要盡可能把課堂交給學生，發(fā)揮學生的主動性就能將這節(jié)課的理論知識學好。 【教學目標】 1.知識目標： ①了解電子計算機的產(chǎn)生和發(fā)展； ②了解電子

3、計算機的特點； ③了解電子計算機的應用。 2.能力目標： 培養(yǎng)學生分析、自主探究學習的能力；通過操作實踐，培養(yǎng)學生運用信息技術(shù)創(chuàng)造性探索或解決實際問題能力。 3.情感目標： 培養(yǎng)學生的協(xié)作精神，展示自我的能力，形成積極主動地學習和使用信息技術(shù)、參與信息活動的態(tài)度。 【教學重點、難點】 1.教學重點： 計算機發(fā)展過程中每一階段的主要電子元件。 2.教學難點： 計算機具體應用的不同領(lǐng)域。 【教學方法】 講授、討論、探究 【教學過程】 導入： 回顧信息、信息社會、信息技術(shù)及其發(fā)展趨勢等知識，引出計算機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、的計算工具 1.結(jié)繩記事：人類最初用手指計算，因為人有兩只手，十個手指頭。用手指頭計算固然方便，但不能存儲計算結(jié)果。于是人們用結(jié)繩記事來延長記憶能力。 2.算籌：到了春秋時到就出現(xiàn)了算籌。算籌是我國古代最早用來計數(shù)和計算的工具，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算工具——算盤。珠算是我國人民獨特的創(chuàng)造。 4.計算尺和機械式計算機：歐洲直到17世紀才出現(xiàn)計算尺和機械式計算機。 二、計算機及其發(fā)展 （一）計算機簡述： 隨著社會的發(fā)展和進步，信息量在不斷地增加，需要計算和統(tǒng)計的數(shù)據(jù)越來越多，那么有一種能從事復雜計

5、算和控制的工具必然會產(chǎn)生——也就是電子計算機。 科技的發(fā)展推動了計算機的產(chǎn)生和進步。 計算機基本運算部件發(fā)展從機械齒輪、電子管、晶體管、集成電路向超大規(guī)模集成電路發(fā)展。 第一臺計算誕生：1946年2月世界上第一臺電子計算機ENIAC(埃尼阿克）（電子數(shù)字積分計算機）在美國的賓夕法尼亞大學誕生。它采用電子管作為計算機的基本元件，由18000多個電子管，1500多個繼電器，10000多只電容器和7000多只電阻構(gòu)成，占地170m2，重量30噸，每小時耗電30萬千瓦,是一個龐然大物，每秒能進行5000次加法運算。 當時僅僅用于軍事和科研工作，解決數(shù)學計算問題。1955年10月切斷電源，服役9年

6、多。 第一臺計算機的意義：它把科學家從奴隸般的計算中解放出來，它的問世，標志著電子計算機是的的到來，它的出現(xiàn)具有劃時代的意義。 （二）計算機的發(fā)展歷程： 1.第一代計算機（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，程序設計主要使用機器指令或符號指令，應用領(lǐng)域主要是科學計算。當時的運算速度為5千-3萬次每秒。 代表機型：1946年2月世界上第一臺電子計算機ENIAC(埃尼阿克）（電子數(shù)字積分計算機）在美國的賓夕法尼亞大學誕生。 特點：體積大，笨重，運算速度慢。 2.第二代計算機（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，程序設計使用了更接近于人類自然語言的高級程序設計語言，計算機的應用領(lǐng)域也從科學計算擴展到了事務處理、工程設計等多個方面。 代表機型：1954年美國貝爾實驗室建成世界上第一臺晶體管計算機TRADIC。開始了第二代計算機的發(fā)展。 特點：體積小、壽命長、功耗小，運算速度快，可靠性高。 3.第三代計算機（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，計算機也進入了產(chǎn)品標準化、模塊化、系列化的發(fā)展時期，計算機的管理、使用方式

8、也由手工操作完全改變?yōu)樽詣庸芾?，使計算機的使用效率顯著提高。 代表機型：1964年研制出計算機歷史上最成功的機型之一IBM S/360。S/360極強的通用性適用于各方面的用戶，它具有“360度”全方位的特點，并因此得名。IBM為此投入了50億美元的研發(fā)費用，遠遠超過制造原子彈的的20億美元。IBM360成為第三代電腦的標志性產(chǎn)品 。 特點：運算速度更快、體積更小、價格更低、功能更強、性能更可靠。 4.第四代計算機（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，微處理器和微型計算機誕生。多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡技術(shù)的廣泛應用，讓計

9、算機深入到社會的各個領(lǐng)域。 代表機型：1976年蘋果計算機；1982年IBM個人計算機。 特點：運算速度更快、存儲容量更大、體積更小、功能更強、造價更低、可靠性更強。 三、計算機發(fā)展的另外一種劃分： 大型機→小型機→微型機→客戶機/服務器→互聯(lián)網(wǎng)→··· 四、計算機的特點與應用領(lǐng)域 1.計算機的特點： ①運算速度快、精度高； ②存儲容量大、記憶能力強； 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，列舉幾個學習和生活中使用計算機的例子。總結(jié)計算機的應用領(lǐng)域。 2.計算機的應用： ①科學計算（數(shù)值計算）：計算機高速、精確和連續(xù)運算的能力，能實

10、現(xiàn)科學研究和工程計算計算中非常復雜、運算量非常大的科學計算問題。 ②數(shù)據(jù)處理：計算機強大的數(shù)據(jù)處理和信息檢索功能，應用于辦公自動化（OA）、計算機輔助管理與決策、影視動畫設計和會計電算化等。 ③過程控制：工業(yè)上，實現(xiàn)生產(chǎn)流水線等自動化控制；科學研究上，實現(xiàn)衛(wèi)星飛行方向控制。 ④計算機輔助技術(shù)：計算機輔助設計（CAD）、計算機輔助制造（CAM）、計算機輔助測試（CAT）、計算機輔助教學（CAI）等。 ⑤人工智能：模擬人的智能去處理一些事情，完成某項工作。 ⑥其他應用：日常生活中的應用，如家用電器、電子玩具、存儲資料、獲取信息等。 五、未來計算機 來計算機將是微電子技術(shù)、光學技術(shù)、超

11、導技術(shù)和電子仿生技術(shù)相互結(jié)合的產(chǎn)物。 六、課堂練習 1.世界上第一臺計算機是哪一年在哪個國家誕生的？該計算機運算能力如何？ 答：1946年2月誕生于美國，運算速度每秒5000次。 2.計算機的主要特點有哪些？ 答：①運算速度快、精度高； ②存儲容量大、記憶能力強； ③具有邏輯判斷功能； ④自動化程度高。 3.計算機的主要應用領(lǐng)域有哪些？ 答： ①科學計算（數(shù)值計算）； ②數(shù)據(jù)處理； ③過程控制； ④計算機輔助技術(shù)， ⑤人工智能； ⑥其他應用。 七、課堂小結(jié)

12、1.迄今為止，計算機經(jīng)歷了4個主要發(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，計算機的信息處理能力已成為信息技術(shù)的核心，廣泛應用于各個領(lǐng)域。 八、課后作業(yè)： 1.目前世界上運行最快的計算機是什么？其處能力怎樣？我國計算機發(fā)展的現(xiàn)狀？ 2.展開想像：利用網(wǎng)絡, 查找資料,設想30年后,計算機將在我們的生活中發(fā)揮怎樣的作用? 九、板書設計 電子計算機的發(fā)展與應用 一、電子計算機的產(chǎn)生和發(fā)展 二、電子計算機的特點 三、電子計算機的應用 十、教學反思 雖然本節(jié)課的知識點，只是幾個概念問題，那怎么讓學生理解記憶它，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，與生活實例相結(jié)合，才能保證學生對理論知識的理解記憶。所以采用任務驅(qū)動法，讓學生參與課堂，發(fā)揮主動性就能將這節(jié)課的理論知識學好。 教師應該關(guān)注學生對知識學習的過程與方法，而不僅僅是結(jié)果。在課堂教學中，教師給予學生充分展示自我的機會。