常用计算机设备教案,计算机硬件教案（上）

忘是亡心i 2022-10-09 04:58 183阅读 0赞

教案

2015年9月29日

教案名称课时年级

计算机的硬件组成(上)1课时

高一

一、教学目标

(一)知识与技能：

1、了解冯·诺依曼体系结构的计算机，识别常用的硬件设备。

2、理解五个逻辑组成部件之间的联系。

3、知道计算机硬件体系的总线结构及其分类。

(二)过程与方法：

1、能够通过观察认识常用硬件设备，并辨别常用硬件与计算机五大部

件的对应关系。

2、能够通过自主学习认识认识主板上重要的插槽及外设接口，并与设

备相对应。

(三)情感、态度与价值观：

1、通过观察实践，提高运用所学知识分析新问题的能力。

2、体验信息技术的发展及带来的生活方式的改变。

二、教学重点与难点

(一)．教学重点：

1、冯·诺依曼体系结构计算机的基本特征。

2、计算机五大组成部件及相互联系。

(二)．教学难点：冯·诺依曼体系结构计算机的工作原理。

三、教学环境及资源准备

硬件环境：自备的电脑1台

软件资源：PPT课件

四、教学过程(可以用嵌套表格呈现具体内容)

(一)课前准备部分

1、订正上次作业

2、复习上节课的内容

(二)新课导入部分

师：今天我们上的新课是——计算机硬件系统。

1、由ENIAC引入：

师：大家看这张图，还记得它是什么吗？

生：ENIAC。

师：对！ENIAC是1946年在美国诞生的世界上第一台电子计算机。那大家知道它主要是由什么元件构成的吗？

生：。。。

师：给大家一点提示——它是第一台电子计算机。

生：由电子管构成。

师：非常好！那它的诞生拉开了计算机发展时代的序幕。接下来我们来看看计算机的四个发展时代。

2、计算机的发展时代

师：第一代是电子管数字计算机。输入或输出主要采用穿孔卡片或纸带，体积大、速度慢、存储容量小、维护困难且价格昂贵，因此这一时代的计算机主要用于科学计算。大家把时间和名称都记一下！

师：第二代是晶体管电子计算机。这一时期晶体管出现了，这使得计算机生产技术得到了根本性的发展。它被用于科学计算的同时，也开始在数据处理、过程控制方面得到应用。

师：第三代是集成电路电子计算机。这一时期随着半导体工艺的发展，成功制造了集成电路。集成电路的应用，使得计算机体积更小，应用领域也进一步扩大。

师：第四代计算机因使用了大规模集成电路，计算机体积更小，性能进一步提高。我们现在用的计算机都是第四代的。

3、摩尔定律

师：大家发现没有，计算机的发展是非常迅速的。那针对于如此迅速的发展，美国科学家戈登·摩尔曾提出这样的观点：处理器(CPU)的功能和复杂性每年(其后期减慢为18个月)会增加一倍，而成本会成比例递减。这后来被世人称为“摩尔定律”。

师：什么意思呢？在2003左右，你用1000元只能买到一部非智能的诺基亚手机，而现在，你可以买到什么？

生：智能手机。

师：对！现在可以买到功能比较全的智能手机。所以计算机的发展日新月异。

师：同学们，翻开课本31页的第二行，就有这句话。可以划一下。但同学们注意下，18个月，这个时间是在不断的变化的，并不固定。

4、提问

师：9+9÷3=？这个式子的运算过程是怎样的？

生：先除后加。

师：对，那在思考这个问题之前，你是如何获得这个信息的呢？

生：眼睛。

师：对！我们通过眼睛有个收集信息的过程，收集好的信息传向哪里？

生：大脑。

师：对！在大脑里我们有个运算的过程。那运算的结果？

生：输出。

师：好！其实在输出之前还有一个过程——大脑对信息的一个控制输出，最后才是输出。大家注意了，眼睛可以看作是输入设备；运算看作是运算器；在运算的同时还有一个存储的过程，所以还有存储器；大脑的控制输出看作是控制器；最后的输出是输出设备。最重要的一点是——运算器 + 控制器 = CPU。

5、计算机的五大逻辑部件

师：输入设备、输出设备、存储器、控制器和运算器，我们把它们叫做计算机的五大逻辑部件。这五大部件是按逻辑分类的逻辑部件。意思就是逻辑上是应该这样分的，但实际上却不是。例如：显示器应该属于输出设备，但现在有一种触屏显示器，它既是输入设备又是输出设备。所以说在逻辑上是分为这五大逻辑部件。

6、冯·诺依曼体系结构的计算机(图)

师：我们来看下这张图。首先问大家，运算器和控制器合称为什么？

生：CPU。

师：很好！那如果用红色的箭头表示数据信息流向，那么外界信息先进入？

生：输入设备。

师：对！再由输入设备流向存储器(存储备份)。如果这个时候要做一个计算，那信息流向哪里？

生：运算器。

师：好！从存储器流向运算器，在运算器中进行运算后再流向存储器(存储备份)。如果这个算式很长，信息会再流向运算器计算，再流向存储器(存储备份)。一直循环，直到最终运算结果流向存储器(存储备份)。最后，运算结果流向？

生：输出设备。

师：对！流向输出设备，输出最终结果。

师：那控制器与其它四个部件有什么联系呢？其实，流向存储器的信息，有一部分是流向输出设备，还有一部分流向了控制器。从控制器流出的不再是数据信息，而是控制信息。如果用黑色箭头表示控制信息流向，那么控制器可以发出控制信息给其它各个部件。在这里，控制器就相当于总开关，起到协调的作用，协调其他四大部件共同协作。

7、计算机系统的组成

师：那我想问大家，计算机系统由哪些部件组成呢？想一下。

生：它是由硬件和软件两部分组成。

师：对！那硬件又由什么组成呢？

生：。。。

师：想一想机房里的电脑，由那些部件？

生：主机。

师：非常好！其实除了主机还有外设。那主机由什么组成？电脑中最重要的部件是？

生：CPU。

师：对！其实除了中央处理器(CPU)，还有另一个重要的部件——内存储器(ROM、RAM)。

师：那外设由哪些组成？

生：输入设备、输出设备。

师：还少了一个，大家想一下，既然有内存储器，那就一定有？

生：外存储器。

师：很好！那CPU对应五大部件的哪一个？找位同学回答一下。

生：控制器、运算器。

师：内存储器和外存储器合称为？

生：存储器。

师：很好！大家看一下，加上输入设备和输出设备，这正好构成了计算机的五大逻辑部件。

师：软件部分由系统软件和应用软件构成，软件部分这节课先不细说。但要注意的是：计算机系统=硬件+软件。

8、CPU的介绍

师：接下来我来详细介绍计算机的五大部件，首先看一下CPU，CPU对应五大部件的哪些？

生：运算器和控制器。

师：很好，CPU是电脑最重要的部件。CPU的性能基本决定了计算机的性能，CPU是整个电脑系统的核心。那CPU的主要性能指标有哪些？我们从以下三点来看：

(1)主频：即CPU的时钟频率，，很大程度上决定了计算机的运算速度，单位Hz。这是CPU最重要的一个指标！

(2)字长：CPU一次可以处理的二进制位数。就是我们所说的电脑是32位的还是64位的，那就是字长。

(3)高速缓存(cache)： 用来存放CPU频繁使用、访问的程序和数据。就像你把常用的书本放在课桌上，使用时可以立即拿到。

9、intel与AMD

师：下面给大家看两款CPU——intel与AMD。来看看这两张图，有谁说出它们之间的区别？

生：。。。

师：可能图不是很清楚。AMD的CPU是针脚状的，而Intel的CPU是触点状的。告诉大家，Intel的CPU以前也是针脚的，但随着发展，现在变成了触点。其实它们最明显区分的方法就是标识了。

10、intel与AMD的插槽

师：大家看一下这两张图，是intel与AMD的CPU的插槽。大家注意一下，黑色的是Intel插槽，而AMD的是白色的插槽。这也是区分它们的方式之一。

师：但大家一定要记住——不同的主板插不同的CPU。intel主板插intel的CPU，AMD主板插AMD的CPU，绝不可混用！

11、存储器——内存储器

师：讲完了CPU，接下来讲存储器。还记得存储器有哪两种吗？

生：内存储器、外存储器。

师：对！先讲一下内存储器。内存储器(简称“主存”或“内存”)用于存放计算机当前工作中正在运行的程序、数据等。

师：大家还记得内存储器分哪两种？

生：ROM、RAM。

师：ROM，只读存储器。通常只能读出而不能写入，断电后信息不会丢失。固化在主板上。而RAM，是随机存储器。既能读出又能写入，断电后信息消失。即内存条。

师：大家记住它们的区别——ROM，只读不写，断电后信息不丢失。而RAM，既读又写，断电后信息消失。

师：下面这张图就是RAM(内存条)。DDR3是内存条的一个主流规格，还有其它的，像DDR2。大家在下面记一下。

12、存储器——外存储器

师：外存储器(简称“外存”)用于存放需要长久保存或暂时不用的的程序和数据。

师：那你们知道内存与外存有哪些优缺点？我们可以从速度与容量考虑。

生：内存速度快，容量小；外存速度慢，容量大。

师：非常好！接下来看一下，这张图是什么？这张呢？最后一张呢？

生：硬盘、优盘、光盘。

师：对，这些都是常见的外存储器。

硬盘的性能指标

师：那大家知道怎么判断一个硬盘的好坏呢？

生：。。。

师：我们可以从存储容量、缓存容量和转速等三个方面考虑。翻开课本29页的中间部分，就有这句话，可以划一下。容量越大，缓存越大，转速越快，硬盘速度越快。所以你们以后要买硬盘的话，可以从这三个方面来考虑。

CD与DVD

师：来看这两张图，CD与DVD有什么不同？

生：。。。

师：其实主要还是容量不同。CD的容量是650~700M，而DVD的容量是4.7GB(单面单层)。如果是双面双层的DVD容量可达9.4GB。可以看出，DVD的容量远大于CD的。

师：CD有CD-R、CD-RW这两种；DVD有DVD-R、DVD-RW两种。跟大家提一下，这里的R表示的是ROM；RW表示的是可通过RW驱动，对光盘进行多次的读写。

师：大家还记得1GB等于多少MB吗？

生：1024。

常用存储的单位

师：对！接下来我们来看看几种常用存储的单位——KB、MB、GBTB。1KB=1024B=2^10B；1MB=1024KB=2^30B；1TB=1024GB=2^40B。大家一定要记清楚——它们之间的倍率是1024。

存取速度的大小

师：同学们思考一下，cache、硬盘与内存的存取速度的大小。

生：。。。

师：给大家一点提示：cache的速度已经接近于CPU。

生：cache速度最大。

师：对！很好！其实cache> 内存 > 硬盘，因为cache的速度已经接近于CPU，所以cache的速度最快。硬盘是什么设备？对，外存，所以它要与主板相连需要通过数据线。因此，硬盘是最慢的。

13、输入设备

师：接下来说说输入设备。输入设备就是使计算机从外部获取信息的设备。有谁知道常见的输入设备有哪些？

生：键盘、鼠标。

师：对！其实常见的设备有键盘、鼠标、扫描仪、条形码阅读器等。看看这几种设备是什么？

生：键盘、鼠标、扫描仪、条形码阅读器等。

师：前三种很常见，条形码阅读器在生活中也见到过。在超市的收银台，售货员就用条形码阅读器扫描商品获取价格信息。

14、输出设备

师：看完输入设备，再来看看输出设备。输出设备，顾名思义就是将信息从计算机内部输出的设备。常见设备有哪些？

生：显示器、打印机。

师：还有吗？

生：。。。

师：这位同学回答的很好！常见的设备除了显示器、打印机以外，还有绘图仪、音响等。下面来看几张图片，我们来认一认。

生：打印机、音响。

显示器

师：对！非常好！下面重点讲一下几种显示器。先看这一个，CRT显示器。这是以前的电脑显示器，已经被淘汰了。它的屏幕呈球形，对眼睛的伤害较大，后面是凸起的，比较笨重；再看这一个,LCD显示器。这是我们现在使用的电脑显示器，它的屏幕是个平面，比较薄；最后看这一个，LED显示器。学校刚进大门的那个大的显示屏就是LED显示器。

绘图板与绘图仪

师：接下来给大家介绍一下绘图板与绘图仪，它们虽然只一字之差，但却是性质完全不同的设备。绘图板可以与电脑相连，将所绘制的东西传入电脑里；绘图仪在打印店里很常见，用于海报的制作。所以它们是什么设备？

生：。。。

师：绘图板是输入设备，绘图仪是输出设备。大家不要混淆了！可以适当记一下。

15、主板上的插槽

师：下面要给大家简单介绍下主板上的插槽。

IDE

师：首先是IDE，即“电子集成驱动器”，它的本意是指把“硬盘控制器”与“盘体”集成在一起的硬盘驱动器。大家只要记住它是用来连接硬盘和光驱的接口就好。大家要记清楚IDE接口的样子，里面是呈针状。

SATA

师：接下来是SATA，即串行ATA，它也是用来连接硬盘和光驱的接口，但它是新型的硬盘接口，基本上已经取代了IDE。大家看看SATA，它的接口造型很独特的，呈回形状。

PCI和PCI-E

师：看这张图，有没有发现二者的差别？