2.1 计算机系统的组成教学设计-2025-2026学年教科版高中信息技术必修二

年级 高二 课题 2.1计算机系统的组成 课时 1 教学目标 1． 信息意识：能够根据解决问题的需要，主动识别硬件性能瓶颈，自觉寻求恰当的技术方案（如升级硬件、优化软件）来提升计算机工作效率 2.计算思维：能够运用抽象与分解的方法，理解计算机“存储程序”的基本工作原理；能够分析各部件的性能指标及其对整体性能的影响 3.数字化学习与创新；能够利用数字化工具（如CPU-Z、AI助手）查询硬件参数、获取性能评估建议；能够提出合理的硬件采购或升级方案 4.信息社会责任：在计算机选配和升级过程中，能够根据实际需求提出高性价比方案，合理选择软件，遵守硬件处置的环保规范 教学重点 计算机系统的组成（硬件五大部件、软件两大分类）；CPU、内存、外存的性能指标与功能区分 教学方法 任务驱动法、情境教学法、小组协作探究法、AI辅助学习 教学难点 计算机基本工作原理——“存储程序”控制的理解；冯·诺依曼体系结构中各部件的协同工作方式 教学准备 · 硬件:多媒体教室、可拆解展示的旧主机(1台)、内存条/硬盘实物、PPT课件 · 软件：Python IDLE、腾讯手游助手（模拟手机环境）、CPU-Z硬件检测工具 · AI工具：教师账号接入AI助手（如DeepSeek），用于课上快捷查询与技术答疑 · 教学资源：学习任务单、KFC点餐系统案例素材、“电脑重生计划”新闻视频 教学 过程 一次备课 设计意图 教学内容及教师活动 学生活动 【新课导入】“电脑重生计划”—情境激趣（5分钟） 1. 播放短视频：展示“电脑重生计划”新闻片段——同学们通过升级内存和固态硬盘，让濒临淘汰的旧电脑重获新生。 2. 引发思考提问： ①“为什么升级内存和硬盘能让电脑变快？” ②“不升级硬件，只重装系统能解决问题吗？” 3. 揭示课题：“要回答这些问题，我们需要先了解——计算机系统到底由什么组成？各个部件是如何协同工作的？” 1. 观看视频，感受“旧物焕新”的成就感。 2. 结合自身使用电脑的经验，尝试回答问题。 3. 明确本节学习目标。 以真实校园案例导入，贴近学生生活，激发“拆解与重塑”的探究欲望，自然引出计算机系统组成的话题。 【任务一】“拆机探秘”——识别硬件系统（12分钟） 1. 发布任务：“假如你是学校电脑维护志愿者，需要为一台运行缓慢的旧电脑提出升级方案。首先，你需要认识主机内部的‘五脏六腑’。” 2. 实物展示：展示拆开的主机箱，引导学生识别CPU、内存条、硬盘、主板等部件。 3. 讲解五大部件（板书）： · 运算器 + 控制器 = CPU（中央处理器）：计算机的“大脑” · 存储器：内存（临时存储）、外存（永久存储） · 输入设备：键盘、鼠标、麦克风等 · 输出设备：显示器、音响、打印机等 4. 强调“既是输入又是输出”的设备：触摸屏（展示智能手机示例）。 1. 观察实物，小组讨论，填写任务单中的“硬件识别表”。 2. 完成“输入/输出设备分类”小游戏（PPT互动）。 3. 记录冯·诺依曼五大部件。 通过实物观察和互动游戏，将抽象的硬件知识具象化。培养学生的信息意识——主动识别硬件设备及其功能。 【任务二】“参数解码”——探究性能指标（10分钟） 1.发布任务：“选电脑时，商家说的‘i7处理器’‘16G内存’‘1T固态’是什么意思？哪个对速度影响最大？” 2.AI辅助查询：现场使用AI助手提问：“CPU的主频和核心数哪个对游戏性能更重要？”展示AI的即时回答，引导学生学会向AI提问获取技术信息。 3. 讲解关键指标： · CPU:主频（GHz）、核心数、缓存 · 内存:容量（GB）、频率（MHz）、类型（DDR3/DDR4/DDR5） · 硬盘:固态硬盘（SSD）vs 机械硬盘（HDD）的区别 4.数据单位换算： 1B=8bit，1KB=1024B，1MB=1024KB，1GB=1024MB，1TB=1024GB 1. 小组合作：用AI助手查询“8GB内存和16GB内存差距大吗？”记录AI的回答要点 2. 完成“性能指标配对”练习（将参数与部件对应）。 3. 计算数据单位换算题（如：4GB = ? MB）。 培养数字化学习与创新能力——善用AI工具获取技术信息；理解性能指标背后的计算思维逻辑。 【任务三】“软件灵魂”——体验软件系统（8分钟） 1. 发布任务：“硬件是躯体，软件是灵魂。回顾KFC点餐系统案例，分析点餐过程中用到了哪些软件？” 2. 区分系统软件与应用软件： · 系统软件：操作系统（Windows、iOS、Android、HarmonyOS）、语言处理程序、数据库管理系统 · 应用软件：微信、支付宝、KFC App、WPS等 3. 引导思考：“为什么必须先装操作系统，才能装应用软件？” 4. 演示体验：在腾讯手游助手中模拟手机环境，安装KFC App并体验点餐流程。 　　 1. 小组讨论：列举手机中安装的软件，区分哪些是系统软件、哪些是应用软件。 2. 完成“软件安装顺序”排序任务。 3. 观看演示，理解操作系统作为“硬件与软件的桥梁”的作用。 让学生理解硬件与软件的依赖关系，培养信息社会责任——合理选择和使用软件。 【任务四】“原理探微”——理解计算机工作原理（5分钟） 1. 播放动画：展示“计算机工作过程”微视频——从输入设备输入数据→存入内存→CPU取指执行→结果存入内存→输出设备输出。 2. 讲解“存储程序”思想：冯·诺依曼体系的核心——程序和数据以二进制形式存储在存储器中，CPU按顺序取指令执行。 3. 回归导入案例：“现在回答——为什么升级内存能让电脑变快？”（内存越大，同时运行的程序越多，减少数据在速度较慢的硬盘和内存之间频繁交换） 1. 观看动画，尝试用自己的话复述计算机执行一条指令的过程。 2. 小组讨论，解释“升级内存为什么能提速”。 突破计算思维难点——理解抽象的工作原理；“存储程序”思想是本课核心，动画演示有助于直观理解。 【测评反馈】 （3分钟） 1. 当堂检测： （1）计算机系统由哪两部分组成？ （2）CPU由哪两部分组成？其主要性能指标有哪些？ （3）以下哪个是系统软件？（A.微信 B.Photoshop C.Windows 11 D.WPS） （4）4GB = ? MB 2. 拓展思考：“触摸屏为什么既是输入设备又是输出设备？”   1. 独立完成检测题，同伴互批。 2. 思考并回答拓展问题。 及时检测学习效果，巩固核心知识。 【教学总结】（2分钟） 1. 计算机系统 = 硬件系统 + 软件系统 2. 硬件系统：五大部件（输入、输出、存储器、运算器、控制器） 3. 软件系统：系统软件（操作系统为核心）+ 应用软件 4. 核心原理：存储程序控制 学生口头复述，补充完善学习任务单中的思维导图。 形成知识体系，强化记忆。 板 书 设 计 学科网（北京）股份有限公司 $