【正文】 成來看，即控制器、運(yùn)算器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備，在教學(xué)過程中要講清楚。 4．講授計(jì)算機(jī)軟件時(shí)，可以結(jié)合我們的計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)、平時(shí)利用計(jì)算機(jī)處理相關(guān)工作。 5．通過教學(xué)讓學(xué)生知道，計(jì)算機(jī)僅僅由硬件，沒有軟件是沒有辦法進(jìn)行工作的，計(jì)算機(jī)再怎么聰明，沒有人編寫系統(tǒng)軟件或應(yīng)用軟件，它也沒有辦法進(jìn)行處理。 【參 考資料】 一、計(jì)算機(jī)的硬件和軟件 現(xiàn)代的計(jì)算機(jī)面對用戶的不再是簡單的、由電子線路組成的機(jī)器，而是由硬件和軟件兩部分組成的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 1．硬件 計(jì)算機(jī)硬件從外觀上看主要有主機(jī)箱、鍵盤和顯示器，從邏輯功能上可以分為控制器、運(yùn)算器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備五個(gè)部分，一般地又把運(yùn)算器和控制器合稱為中央處理器。判斷一臺(tái)計(jì)算機(jī)的性能主要看兩個(gè)指標(biāo)，第一是 CPU 的型號(hào)與主頻，第二是總線類型。 打開計(jì)算機(jī)主機(jī)箱，里面有一塊印刷電路板，這就是計(jì)算機(jī)的主機(jī)板 (簡稱主板 )，一般地，計(jì)算機(jī)的重要控件都坐在計(jì)算機(jī)的主板上。主板的 類型和品種很多，從類型上來說，它們都是以 CPU 來分類的， CPU 芯片在主板上是可以插拔的。主板上還許多部件，如 ROM、 RAM、總線槽、插座、電池等。 (1)CPU CPU 是中央處理器 (Central Processing Unit)的英文縮寫，它是計(jì)算機(jī)的運(yùn)算控制中心，是計(jì)算機(jī)中集成度最高、最貴重的一塊芯片。它是由幾千 ~幾千萬個(gè)晶體管組成的超大規(guī)模的集成電路芯片。計(jì)算機(jī)所有數(shù)據(jù)的加工處理都是在 CPU 中完成的。 CPU 還負(fù)責(zé)發(fā)出控制信號(hào)，使計(jì)算機(jī)的各個(gè)部件協(xié)調(diào)一致地工作。 (2)存儲(chǔ)器 ①內(nèi)部存儲(chǔ)器 內(nèi)部存儲(chǔ)器簡 稱為內(nèi)存，計(jì)算機(jī)要執(zhí)行的程序、要處理的信息和數(shù)據(jù)，都必須先存入內(nèi)存，才能由 CPU 取出進(jìn)行處理。 內(nèi)存一般可以分為隨機(jī)讀寫存儲(chǔ)器 (RAM)和只讀存儲(chǔ)器 (ROM)兩種。 ROM 中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)只能讀出，而用一般的方法不能寫入。它的最大優(yōu)點(diǎn)是它保存的數(shù)據(jù)在斷電后不會(huì)丟失，因此用來保存計(jì)算機(jī)經(jīng)常使用且固定不變的程序和數(shù)據(jù)。 ROM 中保存的最重要的程序是基本輸入輸出系統(tǒng) BIOS，這是一個(gè)對輸入輸出設(shè)備進(jìn)行管理的程序。 RAM 中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)可以隨時(shí)取出來 (稱為讀出 )，也可以隨時(shí)存入新數(shù)據(jù) (稱為寫入 )或?qū)υ瓉淼臄?shù)據(jù)進(jìn)行修改。 RAM 的缺點(diǎn)是斷電以后所存儲(chǔ)的所有數(shù)據(jù)都將丟失。充當(dāng)內(nèi)存的集成電路芯片是做在一小條印刷電路板上的，稱為內(nèi)存條。內(nèi)存條可以很方便地插在主板上，其容量由8MB、 16MB、 32MB、 64MB、 128MB、 256MB 等。在選擇內(nèi)存條時(shí)，要考慮容量稍大一些的，也不要插滿槽口，為今后的升級(jí)及內(nèi)存的擴(kuò)充留有余地。 ②外部存儲(chǔ)器 內(nèi)存的容量有限，且價(jià)格較貴，關(guān)機(jī)以后內(nèi)存中所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)就消失了，因此計(jì)算機(jī)還必須由外部存儲(chǔ)器 (簡稱外存 )來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。外存的特點(diǎn)是存儲(chǔ)容量大、價(jià)格較低，所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)關(guān)機(jī)后也不會(huì)丟失。外存有軟盤、 硬盤、光盤等。 (3)輸入 /輸出設(shè)備 輸入設(shè)備就是把數(shù)據(jù)送入計(jì)算機(jī)的設(shè)備，它接受用戶的程序和數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制代碼送入計(jì)算機(jī)的內(nèi)存中存儲(chǔ)起來，供計(jì)算機(jī)運(yùn)行時(shí)使用。輸出設(shè)備就是把經(jīng)過計(jì)算機(jī)處理的數(shù)據(jù)，以人們能夠識(shí)別的形式輸出的設(shè)備。輸入 /輸出設(shè)備就如同人有眼睛可以看、耳朵可以聽、嘴巴可以講、手可以寫字一樣，是計(jì)算機(jī)與外界溝通的橋梁。 輸入設(shè)備有鍵盤、鼠標(biāo)器、掃描儀、手寫筆等。鍵盤主要用來輸入各種文字、數(shù)據(jù)和命令。鼠標(biāo)器主要用于繪圖以及快速地移動(dòng)光標(biāo)進(jìn)行選擇或輸入。掃描儀用來將圖形或圖像資料輸入到計(jì)算機(jī)中。 作者： 張開春 單位： 通道縣菁蕪洲鎮(zhèn)中學(xué) Email： 第 5 頁 中小學(xué)信息技術(shù)教案全集 輸出設(shè)備有顯示器、打印機(jī)、繪圖儀、音箱等。顯示器顯示計(jì)算機(jī)輸出的文字、圖形或圖像。打印機(jī)能把計(jì)算機(jī)輸出的文字、圖形、圖像等打印到紙上，打印機(jī)的種類很多，有針式打印機(jī)、噴墨打印機(jī)、熱敏打印機(jī)、激光打印機(jī)等。音箱能輸出經(jīng)過計(jì)算機(jī)處理的聲音信息。 2．軟件 計(jì)算機(jī)所做的一切都是靠運(yùn)行軟件來完成的。 50 年代以前人們普遍認(rèn)為軟件就是程序，其實(shí)這并不完整。 70 年代有人提出：軟件由程序和開發(fā)、利用、維護(hù)它的一切文檔組成。 1983年美國 IEEE 組織給軟件下了一個(gè)明確的定義：軟件是計(jì)算機(jī)程序、方法、規(guī)則相關(guān)的文檔以及在計(jì)算機(jī) 上運(yùn)行所必需的數(shù)據(jù)。 計(jì)算機(jī)軟件大體上可以分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大類。 (1)系統(tǒng)軟件 系統(tǒng)軟件是一種綜合管理計(jì)算機(jī)硬件和軟件資源，為用戶提供工作環(huán)境和開發(fā)工具的大型軟件。系統(tǒng)軟件主要有操作系統(tǒng)和程序設(shè)計(jì)語言兩類。 操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)的大管家，它負(fù)責(zé)管理和控制計(jì)算機(jī)各個(gè)部件協(xié)調(diào)一致地工作，是一個(gè)最基本、最重要的系統(tǒng)軟件。一臺(tái)計(jì)算機(jī)必須安裝了操作系統(tǒng)才能正常工作。 DOS、 Windows、 Linux、Unix 等都是計(jì)算機(jī)上使用的操作系統(tǒng)軟件。 程序設(shè)計(jì)語言是用來編制軟件的專門語言。我們使用的各種軟件都是用程序設(shè) 計(jì)語言編寫的。程序設(shè)計(jì)語言的種類很多，有 BASIC、 PASCAL、 C、 FoxBASE、 Visual BASIC、 Visual FoxPro等。 (2)應(yīng)用軟件 應(yīng)用軟件是計(jì)算機(jī)用戶為了解決某些具體問題而編制的軟件。如圖書館資料檢索軟件、人事管理軟件、工資管理軟件、輔助教學(xué)軟件等。還有為各種不同用途編制的專用軟件，如文字處理軟件、電子表格軟件、防病毒軟件等。 二、微處理器的發(fā)展歷史 你知道神奇的計(jì)算機(jī)芯片是用什么材料制成的嗎？ Intel 公司的創(chuàng)始人摩爾曾有過這樣一段精彩的解釋：我們需要為芯片尋找一種基質(zhì)，因此 我們考察了地球的基質(zhì)，它主要是沙粒，所以我們使用了沙粒 (硅可由海沙濾取而得 )。我們需要為芯片上的線路和開頭尋找一種金屬導(dǎo)體，我們考察了地球上的所有金屬，發(fā)現(xiàn)鋁是最豐富的，所以我們使用了鋁。下面讓我們循著Intel 公司的發(fā)展歷程，去探尋中央處理器的發(fā)展史。 1971 年， Intel 公司首先推出了世界上第一個(gè) 4 位微處理器芯片 Intel 4004，它集成了 2300個(gè)晶體管，同年，第一臺(tái)使用了 4004 芯片的微型計(jì)算機(jī)誕生了。 1972 年 Intel 公司推出了 8位微處理器芯片 8008，之后的幾年中， 8 位微型計(jì)算機(jī)得到了飛速 的發(fā)展，并打開了一定的市場，其中最為著名的是蘋果公司的 Apple II。 1978 年 Intel 公司推出了 16 位微處理器芯片8086，主頻為 5~8MHz。隨后又有 8018 8018 80286 等 16 位芯片出現(xiàn)。這一階段在微型計(jì)算機(jī)市場大獲成功的是 IBM 公司的 IBM PC。 1985 年 Intel 公司推出 32 位微處理器 80386，指令中增加了頁式存儲(chǔ)管理，加強(qiáng)了圖形處理的能力。同一年， Microsoft (微軟 )公司推出了Windows 操作系統(tǒng)，這是微型計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的一次革命性的進(jìn)步。 1989 年 Intel 公司 研制成功 80486 芯片。微型計(jì)算機(jī)市場日趨繁榮，出現(xiàn)了百家爭鳴的局面。 1993 年 Intel 公司公布了新一代的處理器 80586，并給它起了個(gè)商品名 Pentium(奔騰 )，簡稱P5，集成度為 310 萬個(gè)器件 /片，時(shí)鐘頻率為 60~133MHz， 1995 年 2月 Intel 公司推出了 Pentium Pro 芯片，簡稱 P6，集成度為 550 萬個(gè)器件 /片，時(shí)鐘頻率為 133MHz， 1997 年 1 月 Intel 公司推出了第一片帶 MMX 技術(shù)的多功能奔騰處理器。 MMX 是 MultiMedia Extensions(多媒體擴(kuò)展 )的縮寫，是為 加快多媒體操作運(yùn)算而在 CPU 內(nèi)部新增了 57 條指令。這 57 條指令是特別為音頻信號(hào)、視頻信號(hào)以及影像處理而設(shè)計(jì)的，從而使得本來由聲卡、解壓卡、顯示卡等支持的部分工作，又可以回到高速的 CPU 中完成。 1997 年下半年起，各 CPU 制造商競相將 MMX 技術(shù)納入32 位及 64 位微處理器中。 1998 年的 PentiumII 是帶有 MMX 技術(shù)的 P6 級(jí)的微處理器，內(nèi)含 750萬個(gè)晶體管，主頻普遍在 200MHz 以上。 1999 年 2 月 Intel 公司又推出了 PentiumIII，其核心速度在 450MHz 以上。 PentiumIII 是在 PentiumII 的基礎(chǔ)上新增加了 70 條能夠增強(qiáng)音頻、視頻和 3D 圖形效果的 SSE(Streaming SIMI Extensions，數(shù)據(jù)流單指令多數(shù)據(jù)擴(kuò)展 )指令集。 2020年 Intel 公司推出了 Pentium IV 微處理器，主頻達(dá)到 1GMHz 以上。 作者： 張開春 單位： 通道縣菁蕪洲鎮(zhèn)中學(xué) Email： 第 6 頁 中小學(xué)信息技術(shù)教案全集 縱觀計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史，微處理器性能的不斷提高是計(jì)算機(jī)應(yīng)用得以迅速發(fā)展的真正動(dòng)力，它比歷史上任何發(fā)明都進(jìn)展得更為迅速。 第 3 課 計(jì)算機(jī)的應(yīng)用 (信息教案 ) 【教學(xué)目的與要求】 (1)了解電子計(jì)算機(jī)的基本應(yīng)用。 (2)能說出現(xiàn)實(shí)生活中計(jì)算機(jī)應(yīng)用的實(shí)例。 (3)培養(yǎng)學(xué)生的 觀察能力，感受信息在生活、學(xué)習(xí)、工作中的重要性。 【課時(shí)安排】 建議 1 課時(shí)。 【教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)】 重點(diǎn)是了解計(jì)算機(jī)在信息處理和輔助教學(xué)中的應(yīng)用。 【教材分析與教法建議】 1．由于計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度快、運(yùn)算精度高，具有存儲(chǔ)和邏輯判斷能力，在現(xiàn)實(shí)生活中應(yīng)用非常廣泛，已經(jīng)深入到了社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域。 2．在教學(xué)過程中可以采用以下的一些方法來進(jìn)行： (1)分小組活動(dòng)的形式來共同歸納計(jì)算機(jī)的應(yīng)用。 (2)各小組匯報(bào)本組所列出的計(jì)算機(jī)的各種應(yīng)用。 (3)教師對各小組所列出的計(jì)算機(jī)應(yīng)用進(jìn)行總結(jié)。 3．教師通過總結(jié)學(xué)生列舉出的計(jì)算 機(jī)應(yīng)用，歸納出計(jì)算機(jī)應(yīng)用的幾個(gè)方面。然后通過圖片展示、計(jì)算機(jī)演示、觀看錄像等方式恰當(dāng)?shù)刂v解計(jì)算機(jī)的應(yīng)用。 (1)數(shù)值計(jì)算 (2)信息處理 (3)自動(dòng)控制 (4)輔助設(shè)計(jì) (5)輔助教學(xué) 4．教師講解后再根據(jù)教材中的想一想中的問題，請同學(xué)作答。 【參考資料】 一、計(jì)算機(jī)的特點(diǎn) 早期的電子計(jì)算機(jī)主要用于數(shù)值計(jì)算，電子計(jì)算機(jī)也因此得名?，F(xiàn)代的電子計(jì)算機(jī)早已超出了數(shù)值計(jì)算的范疇，已經(jīng)成為運(yùn)算速度快、自動(dòng)化程度高的信息處理工具。電子計(jì)算機(jī)主要有以下特點(diǎn)： 1．運(yùn)算速度快 計(jì)算機(jī)采用了高速的半導(dǎo)體器件，處理信息的速度極 快，再加上先進(jìn)的計(jì)算技術(shù)，現(xiàn)代的電子計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度已經(jīng)達(dá)到幾十上百億次，過去需要幾天、幾個(gè)月的大量復(fù)雜的科學(xué)計(jì)算，現(xiàn)在只要幾分鐘、幾個(gè)小時(shí)就能完成，極大地提高了工作效率。 2．計(jì)算機(jī)精度高 由于電子計(jì)算機(jī)內(nèi)可以通過程序使計(jì)算精度得以改變，因此只要改進(jìn)算法技巧，就可以使得電子計(jì)算機(jī)的精度越來越高。 3．有記憶和邏輯判斷能力 電子計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)設(shè)備可以存儲(chǔ)大量的程序和數(shù)據(jù)，為計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息處理奠定了基礎(chǔ)。隨著存儲(chǔ)容量的不斷增大，電子計(jì)算機(jī)能夠記憶的信息也越來越多。 作者： 張開春 單位： 通道縣菁蕪洲鎮(zhèn)中學(xué) Email： 第 7 頁 中小學(xué)信息技術(shù)教案全集 電子計(jì)算機(jī)可以對提供的信息進(jìn)行識(shí)別、比較和判斷 ，并確定下一步該完成的操作。計(jì)算機(jī)具有的邏輯判斷功能，使自動(dòng)計(jì)算成為可能，且使得計(jì)算機(jī)能夠進(jìn)行諸如資料分類、情報(bào)檢索、邏輯推理等具有邏輯判斷性質(zhì)的工作，大大地?cái)U(kuò)展了計(jì)算機(jī)的應(yīng)用范圍。 4．有自動(dòng)處理能力 只要人們將事先編制好的計(jì)算機(jī)程序輸入到計(jì)算機(jī)中，電子計(jì)算機(jī)就能根據(jù)程序的要求自動(dòng)執(zhí)行，而不需要人的干預(yù)，自動(dòng)化程序極高。 二、計(jì)算機(jī)的應(yīng)用 電子計(jì)算機(jī)具有的運(yùn)算速度快、計(jì)算機(jī)精度高、具有存儲(chǔ)和判斷的能力以及自動(dòng)處理能力等特點(diǎn)，決定了計(jì)算機(jī)的應(yīng)用是非常廣泛的，主要有： 1．?dāng)?shù)值計(jì)算 數(shù)值計(jì)算是計(jì)算機(jī)最早，也是 最基本的應(yīng)用。隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，數(shù)值計(jì)算在現(xiàn)代科學(xué)研究中的地位和作用也越來越重要，已經(jīng)成為與高度技術(shù)化的實(shí)驗(yàn)具有同等意義的研究方法。在宇宙火箭、人造衛(wèi)星、宇航飛船等尖端技術(shù)領(lǐng)域的研究和設(shè)計(jì)中都離不開計(jì)算機(jī)，顯得尤為重要。 數(shù)值計(jì)算對于自然科學(xué)，特別是基礎(chǔ)科學(xué)的發(fā)展也都起著重要的推動(dòng)作用。計(jì)算機(jī)可以解決數(shù)學(xué)家用紙和筆無法解決的數(shù)學(xué)問題，使古老的數(shù)學(xué)煥發(fā)了青春。 導(dǎo)彈核武器、原子能潛艇、超音速轟炸機(jī)等的研制和生產(chǎn)都離不開電子計(jì)算機(jī)，因此數(shù)值計(jì)算在國防現(xiàn)代化建設(shè)中發(fā)揮的作用也越來越大，海灣戰(zhàn)爭等現(xiàn)代戰(zhàn)爭并不是人力 的競爭，而是科學(xué)技術(shù)的競爭。 2．信息處理 信息處理就是對數(shù)據(jù)的綜合分析，在科學(xué)研究、生產(chǎn)實(shí)踐、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中所獲得的大量信息，如實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、觀察數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、原始數(shù)據(jù)等，按照不同的使用要求，對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行搜索、轉(zhuǎn)換、分類、組織、計(jì)算、存儲(chǔ)等加工處理，有時(shí)還要根據(jù)需要繪制出圖表，打印出報(bào)表。這些信息處理不涉及到復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題，只要進(jìn)行普通的運(yùn)算就可解決。信息處理是計(jì)算機(jī)應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域，涉及到社會(huì)各行業(yè)。 3．自動(dòng)控制 自動(dòng)控制系統(tǒng)一般由檢測、放大、信息處理、顯示、執(zhí)行等幾個(gè)環(huán)節(jié)組成。計(jì)算機(jī)是信息處理的基本設(shè)備 ，也是執(zhí)行機(jī)構(gòu)的中心環(huán)節(jié)，在整個(gè)系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)將檢測到的信息經(jīng)過處理后，向被控制或調(diào)節(jié)對象發(fā)出最佳的控制信號(hào)，由系統(tǒng)中的執(zhí)行機(jī)構(gòu)自動(dòng)完成控制。利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行自動(dòng)控制，對于自動(dòng)化控制系統(tǒng)具有重大的意義。 計(jì)算機(jī)用于生產(chǎn)過程的控制，不僅解放了生產(chǎn)力，提高了生產(chǎn)效率，引起了工業(yè)生產(chǎn)的革命性改變，對人類的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步產(chǎn)生了極為