第2章 2.1～2.2 CPU 及 CPU 的性能指标 (1. 什么是 CPU、CPU 的核心数频率、工作电压、制造工艺)（教案）-《计算机组装与维修》（电工版第四版）【上好课】

《计算机组装与维修》（电工版第四版）教案 课 题 CPU 及 CPU 的性能指标 (1. 什么是 CPU、CPU 的核心数频率、工作电压、制造工艺) 课 型 理论 课 时 2 授课班级 授课时间 授课教师 教材分析 “CPU 相关知识” 在《计算机网络技术》课程体系中属于计算机硬件基础的核心内容，是理解计算机系统运行原理的关键。它对计算机组装、维护、性能评估等岗位能力有重要支撑作用，核心概念包括 CPU 的组成、性能指标等。 学情分析 授课对象已具备一定的计算机基础知识，但对 CPU 这样的核心硬件缺乏深入了解。他们对新鲜事物充满好奇，喜欢通过直观的方式学习，但在理解抽象的技术概念和参数时可能存在困难。部分学生在学习过程中可能缺乏主动性和耐心，需要教师采用多样化的教学方法激发他们的学习兴趣。 学习目标 知识目标： 了解 CPU 组成部分及作用，深入理解各项技术参数的含义与影响。 技能目标： 理解 CPU 逻辑构成与核心作用，通过软件检测参数判断其市场定位。 情感目标： 培养对计算机核心部件的深入认知能力，激发探索硬件技术的兴趣。 学习重难点 重点： 1. CPU 的组成结构和工作原理。 2. CPU 的各项性能指标及其对计算机性能的影响。 难点： 1. 理解 CPU 频率、倍频系数等参数之间的关系和计算方法。 2. 根据不同的应用场景，综合考虑各项性能指标选择合适的 CPU。 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 1. 【课程导入】 以提问 “计算机能快速处理各种任务，CPU 起到了怎样的关键作用？不同 CPU 性能差异很大，是由哪些因素决定的呢？” 引发学生思考，展示 CPU 实物、内部结构拆解图，引导学生结合已有知识分享对 CPU 的初步认知。 2. 【新知识传授】 呈现本节课三维学习目标（知识目标：了解 CPU 组成及作用，理解各项性能参数含义；能力目标：理解 CPU 逻辑构成，能通过参数判断市场定位；素养目标：培养 CPU 深入认知能力，激发硬件探索兴趣），发放课堂任务书，明确本节课核心学习内容为 CPU 的组成与结构、CPU 的性能指标两大模块。 3. 简单介绍 CPU 在计算机系统中的核心地位，引出本节课的探究重点。 1. 认真倾听教师提问，结合生活和已学知识思考并回答 CPU 的作用及性能影响因素，分享自身对 CPU 的了解。 2. 接收并查看课堂任务书，明确本节课知识、能力、素养三层学习目标，带着目标开启本节课学习。 3. 跟随教师引导，明确本节课核心学习内容，对 CPU 的组成和性能指标形成初步探究期待。 1. 以 CPU 核心作用和性能差异的问题导入，让学生带着问题针对性学习，激发对 CPU 核心知识的探究兴趣。 2. 发放任务书、明确三维学习目标，帮助学生建立清晰的学习框架，让学习更具方向性和目的性。 3. 结合实物和拆解图的直观展示，快速调动学生课堂参与积极性，为新知学习做好铺垫。 活动二： 调动思维 探究新知 1. 【新知识传授】 播放 “CPU 内部结构观察” 配套教学视频，随后系统讲解 CPU 核心基础：定义与核心地位（计算机 “大脑”，决定运行速度）、逻辑功能组成（运算器 + 控制器）、封装与物理结构（塑胶 / 陶瓷封装，内部含基板、内核、填充物、金属盖），逐一讲解各物理部件的功能与作用， 背诵记忆表格强调核心说明和记忆要点。 2. 【练一练】 （1）CPU 是由（ ）组成的； （2）CPU 基板的作用不包括（ ）。 3. 核对题目答案， 解析内容对题目进行详细讲解，针对学生易混点（CPU 逻辑组成与计算机硬件组成的区别、基板与填充物的功能差异）进行补充强调，结合结构拆解图实例讲解各部件的协同作用。 1. 专注观看 CPU 内部结构教学视频，直观了解 CPU 内部形态，认真听讲并记录 CPU 的定义、逻辑组成、物理结构及各部件功能， 背诵记忆表格强化重点内容识记。 2. 独立思考并完成 两道课堂单选题，将答案书写在练习本上，主动举手回答问题。 3. 核对答案，认真听取教师的解析和知识点补充，针对自身答错、理解不清的内容及时订正笔记，结合拆解图理解 CPU 各部件的功能和协同关系。 4. 梳理 CPU 的组成与结构逻辑，建立对 CPU 硬件基础的完整认知。 1. 视频 + 实物图讲解的方式，将抽象的 CPU 结构知识直观化，帮助学生系统掌握 CPU 组成基础，同时了解学生对 CPU 的现有知识储备。 2. 及时检测学生对 CPU 组成与结构知识的掌握情况，实现知识的即时巩固。 3. 解析进行题目讲解和知识点补充，精准解决学生的知识盲点，区分易混部件的功能，夯实 CPU 硬件基础。 4. 引导学生梳理 CPU 各部件的协同关系，培养学生的硬件结构逻辑思维能力。 活动三： 调动思维 探究新知 1. 【新知识传授】 播放 “CPU 的性能指标” 配套教学视频，随后依次讲解 CPU 核心性能指标：核心数（并行处理能力，多核发展趋势）、频率（主频 = 外频 × 倍频系数，外频为系统基准频率）、工作电压（稳定工作的供电保障）、制造工艺（纳米为单位，制程越先进性能越强、功耗越低），讲解 Intel、AMD 主流多核产品格局， 背诵记忆表格梳理各指标的核心要点。 2. 布置小组任务：以 4 人小组为单位， 内容完成 “看图说话” 任务 —— 分析 CPU 制作工艺流程图，梳理出具体制作流程；小组内讨论并整理流程要点，结合所学制造工艺知识分析各流程的作用。 3. 提供任务指导，明确看图和讨论要求，巡视各小组进度，解答学生疑问，鼓励小组间交流不同的流程梳理思路。 4. 邀请各小组分享流程梳理结果和分析观点， 制造工艺知识对各小组观点进行点评、补充和完善。 5. 【练一练】 （1）CPU 的主频等于（ ）； （2）制造工艺的提高不能使 CPU 的销售价格降低（ ）； （3）CPU 的所有算术运算与逻辑运算、数据处理都由核心执行（ ）。 6. 核对答案并 解析讲解，组织学生简单探讨 “多核 CPU 为何能提升多任务处理能力？”，引导学生 知识点归纳总结。 1. 专注观看 CPU 性能指标教学视频，初步感知各指标的含义，认真听讲并记录核心数、频率、工作电压、制造工艺的定义、影响及核心要点， 背诵记忆表格强化识记，了解主流 CPU 品牌的多核格局。 2. 以小组为单位参与 “看图说话” 任务， 制造工艺知识分析流程图，梳理 CPU 制作流程并分析各流程作用，共同整理要点，主动与组内、组间同学交流思路。 3. 小组代表上台分享流程梳理结果和分析观点，认真听取其他小组的观点和教师的点评，及时完善自身对 CPU 制造工艺的认知。 4. 独立完成 课堂单选题和判断题，主动回答问题，参与 “多核 CPU 提升多任务能力” 的课堂探讨， 知识点发表自身观点，归纳总结多核 CPU 的工作原理。 1. 视频 + 分层讲解的方式，让学生清晰理解 CPU 各项性能指标的核心知识，引导学生自主学习和协作交流，构建系统的 CPU 性能指标知识体系。 2. 小组 “看图说话” 任务，引导学生主动思考、发散思维，将所学制造工艺知识运用到实际流程图分析中，培养知识应用能力和图文分析能力。 3. 巡视指导并鼓励小组交流，及时解决学生学习中的问题，培养学生发现问题、解决问题的能力，提升团队协作水平。 4. 进行课堂练习，进一步巩固 CPU 性能指标的核心知识点，强化公式和概念记忆。 5. 通过课堂探讨，让学生在表达和归纳中深化对多核 CPU 工作原理的理解，提升语言表达和逻辑思维能力，同时理解性能指标与 CPU 实际表现的关联。 活动四： 巩固练习 素质提升 1. 【师生互动 / 分组讨论】 提出 探究问题：“随着技术发展，未来 CPU 的性能指标可能会有哪些新的突破和变化？除了传统的核心数和主频，还会有哪些新的维度来衡量 CPU 的综合性能？”，组织学生分组讨论，指导学生记录讨论要点。 2. 【知识拓展】 内容讲解 CPU 未来发展趋势：异构计算架构（CPU 与 GPU、AI 加速器结合）、制程极限与新材料（石墨烯、量子计算），拓展学生的硬件技术视野。 3. 【知识点总结】 课堂小结内容，系统梳理本节课核心知识：CPU 的定义、逻辑组成、物理结构；核心数、频率、工作电压、制造工艺四大性能指标的含义与影响；CPU 的主流品牌和未来发展趋势，强调 核心记忆要点和公式（主频 = 外频 × 倍频系数）。 4. 对小组 “看图说话” 的实践结果进行整体点评，表扬优秀小组，强调本节课知识学习的关键知识点和注意事项。 1. 以小组为单位参与 CPU 未来发展趋势的分组讨论，结合所学 CPU 知识和技术发展现状积极发表自身观点，认真记录小组讨论要点，进行合理的技术趋势畅想。 2. 认真听讲 CPU 未来发展趋势的知识拓展内容，了解异构计算、新材料等前沿技术，拓展自身的硬件技术视野，对 CPU 的未来发展形成初步认知。 3. 跟随教师的梳理，回顾本节课全部核心知识， 课堂小结完善课堂笔记，强化 CPU 组成结构和性能指标的记忆，构建完整的 CPU 核心知识体系。 4. 认真听取教师对小组实践结果的点评，学习优秀小组的思考思路，明确自身在图文分析和知识应用中的不足。 1. 探究问题组织分组讨论，引导学生将所学 CPU 知识迁移到对未来硬件技术发展的思考中，培养学生的科技探究精神和创新思维，同时提升语言表达和团队协作能力。 2. 讲解 CPU 未来发展趋势，拓展学生的硬件技术视野，激发学生对硬件技术探索的兴趣。 3. 课堂小结梳理核心知识，点评小组实践结果，帮助学生查漏补缺，强化关键知识点和公式的记忆，梳理知识的整体逻辑。 5. 整体巩固本节课知识，实现知识检测与能力提升的双重目标，培养学生对计算机核心部件的深入认知能力。 课堂小结 作业布置 课堂小结 作业布置 (1) 绘制一张 CPU 组成结构和性能指标的思维导图。 (2) 默写 CPU 各项性能指标的含义和计算公式。 (3) 复习本节课内容，预习下节课内容。 板书设计 1. CPU核心基础 2. CPU性能指标 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 $