高中信息技術(shù)必修二教案-2.1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成-【新教材】教科版2019

2.1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成【教學(xué)目標(biāo)】知道計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主要組成部分，能夠描述基本工作原理。了解計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的基本組成，認(rèn)識(shí)其主要的性能指標(biāo)。了解計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的分類，能區(qū)分各類軟件的主要功能?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】信息系統(tǒng)的基本功能與分類?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】事務(wù)處理系統(tǒng)及管理信息系統(tǒng)的工作原理。 【教學(xué)過程】一、問題引入學(xué)生思考：生活中常見的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有哪些？一臺(tái)計(jì)算機(jī)由許多零部件組成的。完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由哪些部分組成的呢？二、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成。硬件系統(tǒng)由輸入設(shè)備、運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器和輸出設(shè)備組成；軟件系統(tǒng)由系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件組成。用圖示概括為：任務(wù)一：探索計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件組成活動(dòng)一：匹配數(shù)據(jù)數(shù)型與輸入輸出設(shè)備活動(dòng)二：比較內(nèi)部存儲(chǔ)器和外部存儲(chǔ)器活動(dòng)三：調(diào)查中央處理器（CPU）的性能指標(biāo)學(xué)生分組在3個(gè)活動(dòng)中挑選一個(gè)完成下表。表一：數(shù)據(jù)類型輸入設(shè)備輸出設(shè)備文本數(shù)據(jù)鍵盤、鼠標(biāo)

顯示器、打印機(jī)

音頻數(shù)據(jù)

話筒、麥克風(fēng)音響、耳機(jī)

視頻數(shù)據(jù)

攝像機(jī)顯示器、音響

圖形圖像數(shù)據(jù)

數(shù)碼相機(jī)、掃描儀顯示器、打印機(jī)

……

(計(jì)算機(jī)輸入、輸出設(shè)備對照表)表二：指標(biāo)內(nèi)存U盤硬盤移動(dòng)硬盤設(shè)備型號

存儲(chǔ)容量

存取速度

價(jià)格（元）

（比較內(nèi)部存儲(chǔ)器和外部存儲(chǔ)器）分析：內(nèi)存與外存的特點(diǎn)對比？表三：性能指標(biāo)含義主流CPU的性能指標(biāo)參數(shù)值舉例

（調(diào)查中央處理器（CPU）的性能指標(biāo)）總結(jié)：1、輸入設(shè)備：輸入設(shè)備是向計(jì)算機(jī)輸入數(shù)據(jù)的設(shè)備，是人或外部與計(jì)算機(jī)進(jìn)行交互的一種裝置，用于把原始數(shù)據(jù)和處理這些數(shù)據(jù)的程序輸入到計(jì)算機(jī)中。計(jì)算機(jī)能夠接收各種各樣的數(shù)據(jù)，既可以是數(shù)值型的數(shù)據(jù)，也可以是各種非數(shù)值型的數(shù)據(jù)，如圖形、圖像、聲音等。常見的輸入設(shè)備包括鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀、觸摸屏、麥克風(fēng)等。（常見的輸入設(shè)備）2、輸出設(shè)備輸出設(shè)備可將計(jì)算機(jī)的運(yùn)算結(jié)果或者中間結(jié)果打印或顯示出來。常用的輸出設(shè)備有顯示器、打印機(jī)、繪圖儀和傳真機(jī)等。(常見的輸出設(shè)備)3、存儲(chǔ)設(shè)備存儲(chǔ)器是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的記憶裝置,它的主要功能是存放程序和數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)器分為內(nèi)部存儲(chǔ)器和外部存儲(chǔ)器。內(nèi)部存儲(chǔ)器又分為隨機(jī)存儲(chǔ)器(RandomAccessMemory,RAM)和只讀存儲(chǔ)器(ReadOnlyMemory,ROM)。隨機(jī)存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)可以讀出,也可以寫入,斷電后存儲(chǔ)內(nèi)容消失。只讀存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)只能讀出,不能由用戶再寫入新內(nèi)容,斷電后數(shù)據(jù)不會(huì)丟失。外部存儲(chǔ)器又稱輔助存儲(chǔ)器,如硬盤、U盤、軟盤、磁帶、CD、DVD等能長期保存信息,并且對信息的保存不依賴于電源。（存儲(chǔ)設(shè)備）知識(shí)拓展：（數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量單位）在計(jì)算機(jī)內(nèi)部，信息都是釆用二進(jìn)制的形式進(jìn)行存儲(chǔ)、運(yùn)算、處理和傳輸?shù)?。信息存?chǔ)單位有位、字節(jié)和字等幾種。各種存儲(chǔ)設(shè)備存儲(chǔ)容量單位有KB、MB、GB和TB等幾種。位（bit）：二進(jìn)制數(shù)中的一個(gè)數(shù)位，可以是0或者1，是計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的最小單位。字節(jié)（Byte，B）：計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的基本單位，每8位組成一個(gè)字節(jié)。各種信息在計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)、處理至少需要一個(gè)字節(jié)。例如，一個(gè)ASCII碼用一個(gè)字節(jié)表示，一個(gè)漢字用兩個(gè)字節(jié)表示。在計(jì)算機(jī)各種存儲(chǔ)介質(zhì)（例如內(nèi)存、硬盤、光盤等）的存儲(chǔ)容量表示中，用戶所接觸到的存儲(chǔ)單位不是位、字節(jié)，而是KB、MB、GB等，但這不是新的存儲(chǔ)單位，而是基于字節(jié)換算的。千字節(jié)（KB）：1KB=1024By。早期用的軟盤有360KB和720KB的，不過軟盤已經(jīng)很少使用。兆字節(jié)（MB）：1MB=1024KB。早期微型機(jī)的內(nèi)存有128MB、256MB、512MB，目前內(nèi)存都是1GB、2GB甚至更大。吉字節(jié)（GB）：1GB=1024MB。早期微型機(jī)的硬盤有60GB、80GB，目前都是500GB、1TB甚至更大。太字節(jié)（TB）：1TB=1024MB。目前個(gè)人用的微型機(jī)存儲(chǔ)容量也都能達(dá)到這個(gè)級別了，而作為服務(wù)器或者專門的計(jì)算機(jī)，不可缺少這么大的存儲(chǔ)容量。4、中央處理器（運(yùn)算器和控制器）計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)算器和控制器合在一起被稱為中央處理器（CentralProcessingUnit，CPU）。中央處理器是計(jì)算機(jī)的核心部件，它的功能主要包括解釋計(jì)算機(jī)指令及處理計(jì)算機(jī)軟件中的數(shù)據(jù)。（中央處理器）5、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的工作原理計(jì)算機(jī)在接受指令后，由控制器指揮，從輸入設(shè)備采集數(shù)據(jù)，傳送到內(nèi)存儲(chǔ)器進(jìn)行存儲(chǔ)，再由控制器將需要參加運(yùn)算的數(shù)據(jù)傳送到運(yùn)算器，由運(yùn)算器進(jìn)行處理，處理后的結(jié)果保存在存儲(chǔ)器中，最后由輸出設(shè)備輸出。任務(wù)二：體驗(yàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的軟件組成活動(dòng)1：確定計(jì)算機(jī)軟件的安裝順序確定以下軟件的類別及安裝順序。A.操作系統(tǒng)WindowsB.辦公軟件WPS屬于系統(tǒng)軟件的是：A.操作系統(tǒng)Windows。屬于應(yīng)用軟件的是：B.辦公軟件WPS。軟件的安裝順序是：先系統(tǒng)軟件后應(yīng)用軟件?；顒?dòng)2：用錄音機(jī)程序錄制音頻錄音機(jī)程序是windows系統(tǒng)自帶的“附件”中的一個(gè)程序。用錄音機(jī)程序可以將計(jì)算機(jī)外部的聲音錄制為音頻文件。查閱資料，完成以下問題。1)錄制聲音文件過程需要使用那些硬件設(shè)備？聲卡、耳麥、音響2)除了錄音機(jī)程序之外，錄音時(shí)還需要使用那些軟件？CoolEditPro3)在錄制聲音的過程中，計(jì)算機(jī)各組成部分是如何配合的？計(jì)算機(jī)在接受指令后，由控制器指揮，從輸入設(shè)備頭戴麥克采集數(shù)據(jù)，傳送到內(nèi)存存儲(chǔ)器進(jìn)行存放，再由控制器將需要參加運(yùn)算的數(shù)據(jù)傳送到運(yùn)算器。由運(yùn)算器進(jìn)行處理，處理后的結(jié)果保存在外存儲(chǔ)器中，最后由輸出設(shè)備音響輸出?？偨Y(jié)：1、系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件是具有通用功能的軟件，包括操作系統(tǒng)、語言處理程序、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等。系統(tǒng)軟件使計(jì)算機(jī)使用者和其他軟件將計(jì)算機(jī)當(dāng)作一個(gè)整體，而不需要顧及底層每個(gè)硬件是如何工作的。操作系統(tǒng)（OperatingSystem，OS）是管理和控制計(jì)算機(jī)硬件與軟件資源的計(jì)算機(jī)程序，是直接運(yùn)行在“裸機(jī)”上的最基本的系統(tǒng)軟件，任何其他軟件都要在操作系統(tǒng)的支持下才能運(yùn)行。操作系統(tǒng)是用戶和計(jì)算機(jī)的接口，同時(shí)也是計(jì)算機(jī)硬件和其他軟件的接口。常見的操作系統(tǒng)包括Windows、Linux、macOS、iOS、Android等。2、應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件是為滿足用戶不同領(lǐng)域、不同問題的應(yīng)用需求而設(shè)計(jì)的軟件，如各類辦公軟件、多媒體加工軟件、即時(shí)通信軟件等都是應(yīng)用軟件。（部分應(yīng)用軟件）比較系統(tǒng)軟件與應(yīng)用軟件的區(qū)別？系統(tǒng)軟件使得計(jì)算機(jī)使用者和其他軟件將計(jì)算機(jī)當(dāng)作一個(gè)整體而不需要顧及到底層每個(gè)硬件是如何工作的。系統(tǒng)軟件在為應(yīng)用軟件提供上述基本功能的同時(shí)，也進(jìn)行著對硬件的管理，使在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上同時(shí)或先后運(yùn)行的不同應(yīng)用軟件有條不紊地合用硬件設(shè)備。應(yīng)用軟件是為滿足用戶不同領(lǐng)域、不同問題的應(yīng)用需求而提供的那部分軟件。它可以拓寬計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域，放大硬件的功能。系統(tǒng)軟件只是指操作系統(tǒng)，應(yīng)用軟件就指運(yùn)行在操作系統(tǒng)上的任何軟件。（軟硬件關(guān)系圖）三、小節(jié)利用思維導(dǎo)圖，總結(jié)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成。四、拓展練習(xí)1.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)由哪幾部分組成？請舉例說明計(jì)算機(jī)常用硬件的評