项目二 任务三四五 计算机的工作原理、微型计算机的硬件系统、微型计算机的主要性能指标（教案）-《计算机基础及应用》（河北科学技术出版社）同步精品课堂

《1.2.3计算机的工作原理》教案 课 题 计算机的工作原理、微型计算机的硬件系统、 微型计算机的主要性能指标 课 型 讲授 课 时 2 授课班级 计算机专业学生 授课时间 授课教师 教材分析 本课程采用的教材是河北科学技术出版社出版的《计算机基础及应用》，是2025年新高考大纲指定教材。本章是项目二中的任务三、任务四、任务五章节，主要内容为了解计算机的工作原理，微型计算机的硬件系统， 微型计算机的主要性能指标通过本章节学习，帮助学生了解计算机的工作原理 计算机是如何内部进行协调工作的，微型计算机的硬件系统，微型计算机内部的硬件都有什么？ 微型计算机的主要性能指标，如何评判电脑的性能好坏,为后续学习打下基础，激发学生的学习兴趣。 学情分析 本章节的授课对象是中等职业计算机专业学生，他们对计算机工作原理、微型计算机的硬件系统、 微型计算机的主要性能指标 相关知识有一定兴趣，有参加对口高考的期望，但是学生基础能力较差，理解能力一般。虽然接触过不少计算机应用，但对计算机的工作原理、微型计算机的硬件系统、 微型计算机的主要性能指标相关理论知识不了解。希望通过学习能够真正的了解计算机是如何内部工作,微型计算机内部的硬件,如何评判电脑的性能好坏的。 学习目标 学生能够准确阐述掌握计算机工作原理的主要思想，能够掌握计算机的存储工作原理。 掌握微型计算机的硬件系统 掌握微型计算机的主要性能指标 学习重难点 教学重点： 掌握冯·诺依曼的主要思想 掌握计算机存储工作过程中与硬件的关系 微型计算机的硬件系统组成 教学难点： 计算机存储工作原理 理解微型计算机的性能指标 教学方法 讲授法、任务驱动法、讨论法 课前准备 教学课件 教学媒体 PPT 教学过程 教学环节 教师活动设计 学生活动设计 设计意图 活动一： 创设情境 生成问题 情景： 同学们，我们每天都离不开电脑和手机，它们就像超级助手，你们都拿手机、电脑来玩游戏、看电影、听歌、刷视频、聊天。 利用多媒体可以通过语音指令让多媒体播放音乐问题： 但你们有没有想过，这些机器是怎么工作的呢？ 我们的微型计算机、手机是否和主机是一样的呢？ 我们买手机、或者笔记本怎么判断电脑的性能呢？ 大家知道我们看到的这么精彩的动画，计算机是如何一步一步完成制作的呢？它怎么能明白我们下达的各种制作指令，比如让某个角色移动、变色等操作呢？ 学生认真观看动画视频和多媒体的演示，积极思考教师提出的问题，以小组为单位进行讨论，尝试从自己日常使用计算机或多媒体的经验出发，推测计算机执行各种操作的背后机制。每个小组推选一名代表，分享小组讨论的初步想法 利用学生熟悉且感兴趣的动画制作、多媒体设备应用场景作为切入点，激发学生的好奇心和探索欲 活动二： 调动思维 探究新知 调动思维： 计算机指令，简称指令，就是智慧计算机执行某种操作的命令； 举例子：举例：班长你让小黑给我坐下 操作码：就是坐下 地址码：就是小黑 探究新知： 计算机的工作原理 指令 指令是指能够被计算机识别并执行的二进制编码，又称为机器指令 一条指令由操作码和地址码 操作码：告诉CPU应当执行何种操作 地址码：告诉cpu所要操作的数据在哪里 指令的执行过程：取指令 分析指令 执行指令 指令系统 指令系统指计算机的CPU所能执行的全部指令的集合; 冯·诺依曼结构的主要思想 输入设备、输出设备、存储器、控制器和运算器 计算机内部采用二进制形式表示数据和指令 采用存储程序和程序控制   学生以小组为单位，对给定的一些简单操作场景，如在文档中输入文字并保存、打开一个应用程序等，分析其中涉及到的计算机指令可能的构成，以及冯・诺依曼结构中各部分是如何协同工作的。每个小组制作一份简单的思维导图，梳理知识点之间的逻辑关系，并选派代表向全班汇报小组讨论结果 1. 将抽象的计算机工作原理知识点直观地呈现给学生，降低学生的理解难度，充分调动学生的多种感官参与学习，活跃思维。小组讨论和制作思维导图的活动，能够培养学生的合作学习能力、逻辑思维能力和知识归纳总结能力，让学生在探究中深入理解计算机工作原理，将新知识内化为自己的认知体系。 活动三： 调动思维 探究新知 调动思维： 教师使用实物展示，将一台微型计算机主机进行拆解，依次展示主板、CPU、内存、硬盘、显卡等主要硬件设备，介绍它们的外观特征、在主机中的位置以及基本功能 引入微型计算机主要性能指标，如 CPU 的主频、核心数，内存的容量、频率，硬盘的读写速度等概念，通过图表对比不同性能指标下计算机的运行速度和处理能力，举例说明在实际应用中，如视频编辑、数据处理等场景下，不同性能指标对计算机性能的具体影响 探究新知： 常见微型计算机的硬件设备 CPU 厂商：inter 英特尔和AMD （ 针脚和触脚） 内存储器（简称内存或主存） 同步动态随机存储器（SDRAM）和 双倍数据传输速率同步动态随机存储器（DDR SDRAM 简称DDR） 外存储器 （软盘 硬盘（SSD固态硬盘 HDD机械硬盘） 移动磁盘） 硬盘（磁盘）格式化后划分出：磁道、扇区、柱面 微型计算机中的外存储器，现在普遍采用磁表面存储器 内存储器通常采用的是半导体存储器 主板 输入设备 输出设备 点阵打印机 喷墨打印机 激光打印机 3D打印 显示器：像素 显示分辨率：屏幕上每行和每列所能显示的像素数 显卡：性能两个部分决定：图形处理器GPU 显存 总线 按照传输方式可分为：串行总线和并行总线 计算机的系统总线按传输信息的不同可分为3类： 地址总线（单向传输） 数据总线（双向传输） 控制总线（一般认为双向）  cpu指标：微型计算机的主要技术指标 1.字长：CPU 一次能同时处理(并行)二进制数据的位数。系统32位 64位系统 通常系统大于4G使用64位 2.主频 (时钟主频)：指 CPU 的工作频率，表示CPU在单位时间内发出的脉冲数，单位 GHz/MHz。 主频=外频*倍频 3.运算速度：指每秒钟所能执行加法指令数目，常用 MIPS 表示。 4.存储容量：主要指内存的存储容量。 5.存取周期： CPU 从内存储器中存取数据所需要的时间。MIPS每秒百万 BIPS每秒十亿   学生认真观看教师的硬件拆解展示和多媒体动画演示，仔细聆听教师对硬件功能和性能指标的讲解，结合之前的体验和思考，理解各硬件的作用以及性能指标与计算机性能的关联。在硬件识别和性能指标分析活动中，小组内成员分工合作，依据所学知识，识别硬件图片并分析性能参数，讨论不同硬件组合对计算机整体性能的影响。各小组整理分析结果，制作简单的汇报 PPT，向全班汇报小组讨论成果，接受其他小组的提问和评价 实物展示让学生对计算机硬件有直观的认识，多媒体动画演示帮助学生理解抽象的硬件协同工作原理，图表对比和实例讲解使性能指标概念更易理解。硬件识别和分析活动，以及制作汇报 PPT 和交流评价环节，充分调动学生的动手能力、思维能力和团队协作能力。让学生在实践探究中深入理解微型计算机硬件组成和性能指标知识，培养学生自主学习和解决问题的能力，使学生真正掌握所学内容，并能够将知识应用到实际分析中 活动三： 巩固练习 素质提升 1.计算机硬件总共几部分组成？分别是什么？ 2.微型计算机的核心部件是什么？ 3.系统总线根据功能分为哪几部分？ 通过小组讨论巩固所学知识，加深对知识点的理解 巩固所学知识 课堂小结 作业布置 1. 完成课后任务实施的内容 2. 通过互联网了解计算机的工作原理、微型计算机的硬件系统、 微型计算机的主要性能指标 板书设计 教学反思 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$