单元二 计算机组成部件的功能（任务五 输入输出系统、任务六 外围设备）（教案）-《计算机组装与维修》（江苏凤凰教育出版社）【上好课】

《计算机组装与维修》(江苏凤凰教育出版社) 教案 课 题 计算机组成部件的功能（任务五 输入输出系统、任务六 外围设备） 课 型 理论 课 时 2 授课班级 授课时间 授课教师 教材分析 本课题在《计算机网络技术》课程体系中是理解计算机与外界交互的关键部分。输入输出系统和外围设备知识是计算机硬件系统的重要组成，为后续学习计算机网络通信、数据处理等内容奠定基础。教材详细阐述了 I/O 系统的构成、外设信息交换方式、程序中断和 DMA 方式，以及外围设备的分类、功能和典型设备等核心内容，贴合中职学生对计算机硬件全面了解的需求 学情分析 中职学生已具备一定计算机基础知识，但逻辑思维和抽象理解能力有待提升。部分学生对实践操作有较高兴趣，但在理解程序中断和 DMA 方式等抽象概念时可能存在困难。他们在学习过程中需要更多的直观演示和案例分析来辅助理解。 学习目标 知识目标： 1. 掌握 I/O 系统构成、外设信息交换方式、中断及 DMA 方式， 2. 了解外围设备分类和功能。 技能目标： 3. 辨认计算机输入输出和外围设备， 4. 理解其工作原理和使用方法。 情感目标： 培养爱国情怀、德技并修、身心健康的职业技能人才。 学习重难点 重点： 1. I/O 系统的构成和外设信息交换方式。 2. 程序中断的概念和处理过程。 3. DMA 方式的特点和基本操作。 4. 外围设备的分类、功能和典型设备。 难点： 1. 理解程序中断和 DMA 方式的工作原理和应用场景。 2. 掌握不同类型外围设备的特点和使用方法。 教学方法 案例分析、讲授法、小组讨论法 课前准备 1.查找相应网站资料，课堂演示使用。 2.学生课前预习。 教学媒体 电子课件、多媒体视频 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 【课程导入】 1. 展示键盘、鼠标、液晶显示器、耳麦 / 麦克风等常见外围设备实物图，提出两大核心探究问题：“在计算机系统中，CPU 是如何管理外围设备进行信息交换的？计算机的外围设备有哪些种类，它们在计算机系统中分别起到什么作用？”，引发学生思考。 2. 明确课堂学习流程、核心任务与学习要求。 【新知识传授】 1. 呈现本节课知识、技能、素质三维学习目标，逐一讲解：掌握 I/O 系统构成、外设信息交换方式、中断及 DMA 方式；能辨认输入输出和外围设备，理解其工作原理；培养德技并修的职业素养和爱国情怀。 2. 引导学生结合生活经验，列举自己接触过的计算机外围设备，初步感知外设的种类和作用。 【练一练】 1. 针对导入问题和生活列举，进行课堂小提问：“你觉得我们日常用的鼠标、键盘，是如何把我们的操作传递给电脑 CPU 的？这些设备在电脑系统中属于什么角色？”，鼓励学生自由发言、大胆猜想。 1. 接收并查看课堂任务书，明确本节课的学习任务、流程与核心要求。 2. 认真聆听并记录三维学习目标，带着目标开展后续的课堂学习。 3. 观察教师展示的外设图片，结合生活经验，列举自己接触过的计算机外围设备，初步感知外设类型。 4. 积极举手回答教师的小提问，分享自己对 “外设与 CPU 信息交换” 的猜想，表达对设角色的初步理解。 5. 跟随教师引导，明确本节课核心学习重点：I/O 系统和外围设备的相关知识。 1. 以学生熟悉的外设图片和针对性问题导入，贴合学生认知实际，激发探究兴趣，让学生带着问题有针对性地开展学习。 2. 发放任务书、明确三维学习目标，让学生形成清晰的学习导向，提升课堂学习的目的性和效率。 3. 结合生活经验列举外设，降低抽象知识的理解难度，让学生从生活走向知识，培养观察生活、联系实际的能力。 4. 通过自由猜想式的小提问，调动学生课堂参与积极性，培养学生的思考能力和口头表达能力。 活动二： 调动思维 探究新知 【新知识传授】 1. 讲解 I/O 系统（输入输出系统）核心定义：连接 CPU 与外部设备的桥梁，由 I/O 软件和 I/O 硬件共同构成，实现二者的高效信息交换。 2. 分层面详解 I/O 系统构成： ①软件层面：设备驱动程序（硬件与操作系统的桥梁）、I/O 管理程序（设备的分配、调度与控制）； ②硬件层面：物理实体（外围设备、设备控制器、接口）、连接通道（I/O 总线，负责数据传输）。 3. 依次介绍外设与主机间的5 种信息交换方式，重点拆解程序查询、程序中断、DMA三种核心方式的概念、核心特点、优缺点；详细讲解中断的完整处理过程：中断请求→中断响应→中断处理→中断返回，配合流程示意图强化理解。 【练一练】 （1）下列不属于 I/O 软件的是（ ）。A. 驱动程序 B. 设备控制器 C. 用户程序 D. 管理程序 （2）程序查询方式的优点是（ ）。A.CPU 的操作和外围设备的操作能够同步，硬件结构简单 B. 节省 CPU 宝贵的时间 C. 数据传送速度很高 D. 能进一步提高 CPU 的效率 2. 公布标准答案，逐题详细解析，梳理易混知识点（如 I/O 软件与硬件的区分、不同信息交换方式的优缺点），针对学生答错的点进行重点讲解。 1. 认真聆听教师对 I/O 系统的讲解，做好课堂笔记，标记重点、难点内容（如 DMA 方式的传输特点、中断四步处理流程）。 2. 针对讲解内容主动思考，对不懂的知识点及时向教师提问，与周边同学互动交流，厘清知识疑惑。 3. 独立完成课堂单选题练习，将答案记录在练习本上，同时梳理自己的答题思路。 4. 认真聆听教师的答案解析，核对自身答案，理解错误选项的原因，及时修正笔记，巩固 I/O 系统相关知识。 5. 结合教师讲解，自主梳理 I/O 系统核心知识框架，尝试构建初步的知识体系。 1. 由浅入深讲解 I/O 系统知识，从定义到构成再到信息交换方式，符合学生的认知规律，帮助学生逐步理解抽象的计算机硬件概念。 2. 详细解析习题，厘清易混知识点，强化学生对 I/O 系统核心概念的理解和记忆，为后续外围设备的学习做好铺垫。 3. 引导学生自主思考、提问交流，培养学生的自主学习能力和问题意识，帮助学生构建完整的 I/O 系统知识体系。 活动三： 调动思维 探究新知 【新知识传授】 1. 布置小组探究任务：结合课件资料，对计算机外围设备进行分类，梳理每类设备的核心功能、常见代表设备，并分析外围设备的基本组成（存储介质、驱动装置、控制电路），明确小组分工（记录、资料梳理、发言等）要求。 2. 为各小组提供外设分类相关资料、各类设备实物图，针对探究任务进行方法指导，解答学生探究过程中的疑问。 3. 巡视各小组探究进度，监督小组学习状态，鼓励小组间相互交流探究成果，提出补充建议，确保每个小组都能高效完成探究。 4. 组织小组代表进行成果展示，针对各小组的展示内容进行点评、补充和总结，明确外围设备的六大分类，重点讲解输入设备、输出设备、外存储器、多媒体设备、网络通信设备的核心功能和常见代表设备；详解输入设备的细分类型（字符、图形、图像、模拟量输入）和输出设备的主要类型（显示、打印）。 【练一练】 （1）下列属于输入设备的是（ ）。A. 显示器 B. 打印机 C. 键盘 D. 音响 （2）外存储器的主要作用是（ ）。A. 直接与 CPU 交换数据和程序 B. 存储大量暂时不参加运算和处理的数据和程序 C. 实现数据通信和资源共享 D. 负责计算机系统的输入 / 输出控制 1. 以小组为单位接收探究任务，明确组内分工，快速开展外围设备分类的探究活动。 2. 结合教师提供的资料和设备图片，自主查阅梳理，记录外设的分类、核心功能、代表设备及基本组成，形成小组探究成果。 3. 探究过程中遇到问题及时向教师请教，与小组成员充分交流讨论，形成统一的探究结论；积极与其他小组交流成果，吸收合理建议，完善自身结论。 4. 推选小组代表进行成果展示，认真聆听其他小组的展示内容和教师的点评总结，补充完善自己的课堂笔记。 5. 以小组为单位讨论完成课堂单选题，共同分析每个选项，梳理答题思路，得出小组统一答案，参与课堂答案交流。 1. 布置小组探究任务，引导学生主动思考、发散思维，深度参与课堂学习，培养学生的探究能力和团队协作能力。 2. 教师全程指导、巡视解答，帮助学生解决探究过程中的问题，培养学生发现问题、解决问题的能力，让学生系统了解外围设备的相关知识。 3. 以小组讨论形式完成习题，让学生在交流中归纳总结外设知识，深化对核心知识点的理解，同时通过交流讨论，让学生主动梳理知识、形成认知。 4. 通过小组协作、成果展示、跨组交流，提升学生的逻辑思维、语言表达、信息整理等多种能力，让学生在实践中验证和巩固知识，培养解决实际问题的能力。 5. 结合实物图讲解外设，将抽象的分类知识具象化，降低学生的理解难度，贴合 “计算机组装与维修” 的课程实操性特点。 活动四： 巩固练习 素质提升 【知识点总结】 1. 结合板书和知识框架图，系统梳理本节课核心知识点，形成完整的知识体系： ①I/O 系统：定义、软硬件构成、5 种信息交换方式（重点讲程序查询 / 中断 / DMA）、中断四步处理流程； ②外围设备：基本组成、六大分类、各类设备的核心功能与代表设备（重点讲输入 / 输出 / 外存储器）。 2. 对各小组外设探究成果、课堂习题作答情况进行整体点评，肯定优点，指出共性问题，强调 I/O 系统与外围设备的关键知识点和易混注意事项；融入龙芯处理器、长江存储、国产外设、鸿蒙系统等知识，落实素质目标，培养学生的爱国情怀和科技自信。 1. 认真聆听教师对本节课核心知识点的系统总结，对照课堂笔记查漏补缺，完善自身知识体系，形成清晰的知识框架。 2. 认真听取教师的课堂点评，正视自身学习中的问题，记录关键知识点和注意事项；了解国产芯片、存储、外设的发展现状，树立民族自信和职业素养。 3. 以小组为单位围绕指定主题开展讨论： ①分享自己的习题答题思路，与组员一起梳理课堂习题的易错点和知识盲区； ②结合课堂知识，分析不同信息交换方式的 CPU 效率差异，讨论不同场景下的最优选择； ③大胆畅想，分享对未来外设变革的看法，结合自然交互、智能外设融合、形态结构创新等方向表达自己的观点。 1. 系统的知识点总结，帮助学生梳理课堂所学，将零散的知识点系统化、结构化，形成完整的知识体系，实现知识的巩固与内化。 2. 针对小组成果和习题作答情况点评，及时反馈学生学习效果，强化关键知识点的记忆；融入国产硬件发展知识，落实素质目标，培养学生的爱国情怀和科技自信，贴合课程的素质要求。 课堂小结 作业布置 课堂小结 作业布置 1. 制作一张外设信息交换方式和外围设备分类的对比表格，列出方式名称、特点和设备类别、功能 2. 查阅资料，了解输入输出技术和外围设备的最新发展趋势 3. 复习本节课内容，预习下节课内容。 板书设计 1. 输入输出系统 2. 外围设备 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 $