第一单元 任务2-3 存储器的发展与存储空间的计算（教案）-《计算机软件与硬件基础》（高等教育出版社）同步精品课堂

《计算机软件与硬件基础》教案 课 题 《第一单元 任务2-3 存储器的发展与存储空间的计算》 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高等教育出版社出版的《计算机软件与硬件基础》，是浙江省中职计算机高考的指定教材。本节为第一单元“计算机概述”的任务2“计算机系统”中的第三小节，主要内容为存储器的发展过程、存储器的分类、存储空间的计算等。其中，存储空间的计算是本课的难点部分，要结合仓库编号等实际生活的例子，帮助学生理解和掌握存储空间的计算。 学情分析 本课的授课对象是中职计算机专业的学生，在学习本课之前，学生已经学习了内存储器和外存储器的作用和组成等知识，认识和了解了多层次存储系统，对存储器的作用和存储系统有一定的了解，为本课的学习做了知识铺垫。通过本节的学习，学生能够对存储器有进一步的了解，知晓存储器的发展过程，能够掌握存储空间的计算，为后续的学习打好学习基础。 学习目标 了解存储器的发展过程；理解存储器的分类；掌握存储空间的计算。 学习重难点 重点：存储器的分类；存储空间的计算 难点：存储空间的计算 教学方法 讲授法、任务驱动法 课前准备 教学课件、思维导图、相关图片和视频资料 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 回顾之前任务一“初始计算机”中，第一台电子计算机“ENIAC”的输入输出是如何实现的？（穿孔的纸带卡片，这也是最早期的存储器） 思考并回答教师提问 提问导入，激发学生学习兴趣 活动二： 调动思维 探究新知 子任务一：存储器的发展过程 1、早期存储器 ①穿孔卡片：最早的外置存储器可以追溯到19世纪末，穿孔卡片被用于人口普查的数据记录。穿孔卡片在计算机系统里一直沿用到20世纪70年代，作为数据输入的一种方式。 ②磁带：UNIVAC-I首次采用磁带机作为外存储器，用于存储数据和程序。磁带经历了快速发展，后来广泛应用于录音、影像领域。 2、中期存储器 ①磁鼓存储器：利用铝鼓筒表面涂覆磁性材料来存储数据，存取速度快。磁鼓不仅被用作内存储器，有时也被用于外存 ②软盘：1967年，IBM推出世界上第一张软盘，随着技术的发展，软盘的尺寸逐渐减小到3.5英寸，容量也提升到1.44MB，直到CD-ROM、USB存储设备出现后才逐渐退出市场 ③磁盘：第一台磁盘驱动器由IBM于1956年生产，可存储5MB数据，此后磁盘的容量不断提升，从MB到GB再到TB ④光盘：CD（光盘、光碟）诞生于1982年，最初用于数字音频存储，1985年，飞利浦和索尼将其引入PC，称为CD-ROM（只读）。DVD（数字多功能光盘）起源于上世纪60年代，是一种光盘存储器，容量更大。 3、现在存储器 ①优盘：优盘不仅具有RAM存储器可擦、可写、可编程的优点，而且所写入的数据在断电后不会消失。优盘一般只有拇指大小，携带方便，不怕震动，任何带有USB接口的计算机都可以使用 ②移动硬盘：移动硬盘的特点是体积小，重量轻，容量大，存储速度快，使用方便。与优盘相比它最大的优点是容量大，数据存储安全可靠性高。 4、新型存储器 ①HBM（高带宽内存）：是一种高性能的堆叠式内存技术，专为解决传统内存带宽瓶颈问题而设计。它通过先进的3D封装和硅通孔（TSV）技术实现高带宽、低功耗和紧凑的尺寸，广泛应用于高性能计算、人工智能、图形处理等领域。目前仅用于高端市场。 ②QLC NAND（四层单元NAND闪存）：是NAND闪存技术的一种，通过在单个存储单元中存储4比特（16种状态）的数据，显著提升存储密度和成本效益，但牺牲了部分性能和耐用性。适合大容量存储需求，如消费级SSD、数据中心冷存储。 了解存储器从早期到现在的发展过程。 展示不同时期的存储器的图片，帮助学生理解和记忆 活动三： 调动思维 探究新知 子任务二：存储器的分类 1、按存储介质的材料分类：半导体存储器（半导体器件，如主存、固态硬盘等）、磁表面存储器（在塑料盘片或非铁质盘片或塑料带上喷涂磁性材料，利用改变磁性材料的磁化方向记录信息，如磁带、软盘等）和光存储器（激光读写，如CD）。 2、按存储器的工作方式分类：随机读写存储器（按照要求对存储器中指定单元或指定区域进行读写，如RAM、Cache、软盘、硬盘）、顺序读写存储器（只能按某一运动方向查找信息然后再读写信息，如磁带）和只读存储器（只能读出，不能写入，如ROM、CD-ROM）。 3、按计算机系统结构分类：内存储器（RAM、ROM、Cache）和外存储器（如硬盘、光盘、磁带等）。 听教师讲解，对存储器的分类有一定的了解。 尝试完成存储器的分类 学习和掌握存储器的分类。 活动四： 调动思维 探究新知 子任务三：存储空间的计算 1、内存的构成：内存储器一般采用半导体存储器件，由存储单元构成，每个存储单元由若干个二进制位(8位，16位，32位)组成。 2、内存存储单元地址存在的意义：为了查找存储单元，每个存储单元有一个地址，存储地址由二进制数表示。给存储单元进行编号，不仅能方便查找存储单元，还方便计算存储空间。 3、如何计算内存存储单元空间： ①给定地址线的根数（n）： 存储空间=2nB 用排列组合原理帮助学生理解地址线根数与存储空间的关系。 ②存储空间的起始地址编号、末地址编号、存储空间、存储单元大小，给定三个信息，求第四个值大小： 存储空间=存储单元大小×（末地址-首地址+1） 用超市仓库的存货架为例子，帮助学生理解存储空间的计算原理。 思考内存存储单元地址存在的意义。 理解计算内存存储单元空间的两种题型的计算原理。 完成计算例题 用生动的例子帮助学生理解计算原理，掌握计算题型。 用例题来检测学生学习效果。 活动五： 巩固练习 素质提升 思考： 1、存储器的不同发展时期分别有哪些分类 2、存储器的分类有哪些分类角度 3、用公式来表示“存储空间、存储单元大小、末地址、首地址”的关系 思考并回答教师提问，回顾本堂课所学知识点 回顾所学，巩固知识点 课堂小结 作业布置 课堂小结：讲解思考题，引导学生回顾本节所学知识。 作业：1、完成课后习题 2、完成思维导图的绘制。 3、完成10道存储空间的计算题。 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 学科网（北京）股份有限公司 $$