内容正文:
高二信息技术《信息系统中的计算机和移动终端》教学设计
一、教学主题
信息系统中的计算机和移动终端
二、教学课时
1课时(45分钟)
三、教学目标
1. 知识与技能
· 了解计算机和移动终端在信息系统中的作用与地位。
· 掌握计算机的基本工作原理——冯·诺依曼体系结构。
· 识记计算机硬件系统的基本组成及其功能。
· 理解计算机的主要性能指标及其实际意义。
2. 过程与方法
· 通过案例分析和实物展示,培养学生观察、分析和归纳的能力。
· 通过小组讨论性能指标,引导学生将理论知识与实际应用(如选购设备)相结合。
3. 情感态度与价值观
· 感受信息技术发展的迅猛,激发对计算机科学的兴趣。
· 形成对电子设备的理性认知,培养合理使用信息工具的习惯。
四、教学重难点
· 教学重点:计算机的基本工作原理、硬件系统组成、主要性能指标。
· 教学难点:冯·诺依曼体系结构的理解,以及各性能指标之间的关联与权衡。
五、教学准备
· 教师准备:多媒体课件、一段计算机组装视频、一部智能手机(实物)、一台台式机(可打开机箱展示更佳)。
· 学生准备:提前思考“手机和电脑在功能上有什么异同”。
六、教学过程
(一)导入新课(5分钟)
【情境创设】
提问:“同学们,如果现在需要你将一篇作文传递给异地的朋友,并请他修改后返回,你会怎么做?”
(预设回答:用微信发文件、用邮箱发送附件等)
教师引导:“在这个过程中,你的手机、朋友的电脑、以及远方的服务器,共同构成了一个处理‘作文’的信息系统。今天,我们就来深入了解一下这个系统中最重要的工具——计算机和移动终端。”
(二)新课讲授(30分钟)
1. 计算机和移动终端的作用(5分钟)
· 定义:计算机和移动终端(智能手机、平板电脑等)是信息系统的核心处理和数据存储设备,是用户与信息系统交互的接口。
· 作用:
· 输入:接收用户指令和数据(如键盘打字、触摸屏点击)。
· 处理:执行程序,计算、分析、处理数据(如CPU计算游戏画面)。
· 存储:临时或长期保存数据、程序(如内存、硬盘)。
· 输出:向用户展示处理结果(如屏幕显示、声音播放)。
· 控制:协调以上各个部件有条不紊地工作。
· 案例对比:
· 计算机:更侧重于高性能、复杂任务处理,如视频剪辑、大型软件开发、科学计算等。
· 移动终端:更侧重于便携性、移动互联和即时交互,如移动支付、扫码点餐、即时通讯等。
2. 计算机的工作原理——冯·诺依曼体系结构(5分钟)
· 核心思想:“存储程序”和“程序控制”。
· 工作流程:
1. 将需要执行的程序和数据预先存入存储器。
2. 控制器从存储器中按顺序取出指令。
3. 控制器分析指令,指挥其他部件工作。
4. 运算器执行指令要求的计算。
5. 处理结果被送回存储器或通过输出设备呈现。
· 视频辅助:播放一段3分钟左右的冯·诺依曼体系结构工作原理动画视频
· 简单比喻:厨师做菜。菜谱(程序)和食材(数据)放在厨房(存储器),厨师(CPU)根据菜谱(一步一步取指令)处理食材(运算器计算),最后做出菜肴(输出结果)。
3. 计算机的组成(10分钟)
· 硬件系统(以台式机为例,结合实物或图片讲解)
· 中央处理器(CPU):计算机的“大脑”,负责解释指令和处理数据。
· 存储器:
· 内存:RAM临时存放CPU要处理的数据,断电后内容消失。决定多任务流畅度。
· ROM 只读存储器
· 外存(硬盘/SSD):长期存储数据,如文档、程序,断电后不消失。
· 输入设备:如键盘、鼠标、麦克风、摄像头。
· 输出设备:如显示器、打印机、音箱。
· 主板:连接所有硬件的“骨架”和“神经系统”。
· 软件系统
· 系统软件:如 Windows, macOS, Android, iOS,管理和控制硬件。
· 应用软件:如 Word, 微信, 王者荣耀,为用户提供特定功能。
· 视频辅助:播放一段“3分钟看懂电脑主机内部结构”的科普短视频,直观展示各硬件。
4. 计算机的主要性能指标(10分钟)
· 说明:性能指标是衡量计算机性能高低的标准,它们共同决定了计算机的“快慢”和“能力强弱”。
性能指标
含义
类比
影响方面
CPU主频
CPU内核工作的时钟频率,单位GHz。通常主频越高,单核处理速度越快。
厨师的切菜速度
运算速度
核心数
CPU内部拥有物理核心的数量。多核心可同时处理更多任务。
厨师的数量
多任务处理能力
内存容量
内部存储器的大小,单位GB。容量越大,能同时运行的程序越多。
厨房操作台的大小
程序运行流畅度
硬盘容量与类型
硬盘的存储空间大小(GB/TB)和种类(机械硬盘HDD/固态硬盘SSD)。SSD速度远快于HDD。
仓库的大小和存取货速度
数据存储量、系统/程序启动速度
显卡性能
用于图像处理的硬件能力。对于游戏、设计、视频剪辑至关重要。
专业的菜肴摆盘师
图形图像处理能力
· 案例讨论:
· 场景1:选购一台用于编程和写文档的笔记本电脑,应优先关注哪些指标?(答:CPU、内存、SSD)
· 场景2:选购一台用于玩大型3A游戏的主机,应优先关注哪些指标?(答:CPU、显卡、内存)
· 场景3:你的手机提示“存储空间不足”,对应的是哪个指标?(答:硬盘(闪存)容量)
(三)巩固与小结(5分钟)
· 快速问答:
1. 计算机工作的基本原理是什么结构?(冯·诺依曼结构)
2. 计算机的五大硬件部件是什么?(运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备)
3. 决定电脑同时打开很多网页也不卡顿的主要指标是什么?(内存容量)
· 教师总结:计算机和移动终端是信息系统的硬件基础。它们遵循冯·诺依曼原理,由硬件和软件共同组成。衡量其性能的指标是多维度的,我们需要根据实际应用场景来理解和权衡这些指标。
(四)课后作业(5分钟布置)
1. 基础题:绘制一张思维导图,总结本节课所学的计算机工作原理、硬件组成和性能指标。
2. 实践题:假设你有5000元预算,请在网上查找并配置一台台式电脑的清单(列出CPU、内存、硬盘、显卡等主要配件的型号和价格),并说明你这台电脑的主要用途(如学习、游戏、设计等)。
七、教学反思
· 本节课容量较大,需把握好节奏,重点突出原理和指标。
· 视频和实物展示能极大提升学生的兴趣和理解程度,应充分利用。
· “性能指标”部分的案例讨论是难点也是亮点,应留足时间让学生充分参与,将理论知识转化为选购和使用设备的实际能力。
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