【正文】 成來看，即控制器、運算器、存儲器、輸入設備、輸出設備，在教學過程中要講清楚。 4．講授計算機軟件時，可以結合我們的計算機操作系統(tǒng)、平時利用計算機處理相關工作。 5．通過教學讓學生知道，計算機僅僅由硬件，沒有軟件是沒有辦法進行工作的，計算機再怎么聰明，沒有人編寫系統(tǒng)軟件或應用軟件，它也沒有辦法進行處理。 【參 考資料】 一、計算機的硬件和軟件 現(xiàn)代的計算機面對用戶的不再是簡單的、由電子線路組成的機器，而是由硬件和軟件兩部分組成的計算機系統(tǒng)。 1．硬件 計算機硬件從外觀上看主要有主機箱、鍵盤和顯示器，從邏輯功能上可以分為控制器、運算器、存儲器、輸入設備、輸出設備五個部分，一般地又把運算器和控制器合稱為中央處理器。判斷一臺計算機的性能主要看兩個指標，第一是 CPU 的型號與主頻，第二是總線類型。 打開計算機主機箱，里面有一塊印刷電路板，這就是計算機的主機板 (簡稱主板 )，一般地，計算機的重要控件都坐在計算機的主板上。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，它是計算機的運算控制中心，是計算機中集成度最高、最貴重的一塊芯片。它是由幾千 ~幾千萬個晶體管組成的超大規(guī)模的集成電路芯片。計算機所有數(shù)據(jù)的加工處理都是在 CPU 中完成的。 CPU 還負責發(fā)出控制信號，使計算機的各個部件協(xié)調一致地工作。 (2)存儲器 ①內部存儲器 內部存儲器簡 稱為內存，計算機要執(zhí)行的程序、要處理的信息和數(shù)據(jù)，都必須先存入內存，才能由 CPU 取出進行處理。 內存一般可以分為隨機讀寫存儲器 (RAM)和只讀存儲器 (ROM)兩種。 ROM 中存儲的數(shù)據(jù)只能讀出，而用一般的方法不能寫入。它的最大優(yōu)點是它保存的數(shù)據(jù)在斷電后不會丟失，因此用來保存計算機經(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，這是一個對輸入輸出設備進行管理的程序。 RAM 中存儲的數(shù)據(jù)可以隨時取出來 (稱為讀出 )，也可以隨時存入新數(shù)據(jù) (稱為寫入 )或對原來的數(shù)據(jù)進行修改。 RAM 的缺點是斷電以后所存儲的所有數(shù)據(jù)都將丟失。充當內存的集成電路芯片是做在一小條印刷電路板上的，稱為內存條。內存條可以很方便地插在主板上，其容量由8MB、 16MB、 32MB、 64MB、 128MB、 256MB 等。在選擇內存條時，要考慮容量稍大一些的，也不要插滿槽口，為今后的升級及內存的擴充留有余地。 ②外部存儲器 內存的容量有限，且價格較貴，關機以后內存中所存儲的數(shù)據(jù)就消失了，因此計算機還必須由外部存儲器 (簡稱外存 )來存儲數(shù)據(jù)。外存的特點是存儲容量大、價格較低，所存儲的數(shù)據(jù)在計算機關機后也不會丟失。外存有軟盤、 硬盤、光盤等。 (3)輸入 /輸出設備 輸入設備就是把數(shù)據(jù)送入計算機的設備，它接受用戶的程序和數(shù)據(jù)，并轉換成二進制代碼送入計算機的內存中存儲起來，供計算機運行時使用。輸出設備就是把經(jīng)過計算機處理的數(shù)據(jù)，以人們能夠識別的形式輸出的設備。輸入 /輸出設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，是計算機與外界溝通的橋梁。 輸入設備有鍵盤、鼠標器、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。鼠標器主要用于繪圖以及快速地移動光標進行選擇或輸入。掃描儀用來將圖形或圖像資料輸入到計算機中。 作者： 張開春 單位： 通道縣菁蕪洲鎮(zhèn)中學 Email： 第 5 頁 中小學信息技術教案全集 輸出設備有顯示器、打印機、繪圖儀、音箱等。顯示器顯示計算機輸出的文字、圖形或圖像。打印機能把計算機輸出的文字、圖形、圖像等打印到紙上，打印機的種類很多，有針式打印機、噴墨打印機、熱敏打印機、激光打印機等。音箱能輸出經(jīng)過計算機處理的聲音信息。 2．軟件 計算機所做的一切都是靠運行軟件來完成的。 50 年代以前人們普遍認為軟件就是程序，其實這并不完整。 70 年代有人提出：軟件由程序和開發(fā)、利用、維護它的一切文檔組成。 1983年美國 IEEE 組織給軟件下了一個明確的定義：軟件是計算機程序、方法、規(guī)則相關的文檔以及在計算機 上運行所必需的數(shù)據(jù)。 計算機軟件大體上可以分為系統(tǒng)軟件和應用軟件兩大類。 (1)系統(tǒng)軟件 系統(tǒng)軟件是一種綜合管理計算機硬件和軟件資源，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)和程序設計語言兩類。 操作系統(tǒng)是計算機的大管家，它負責管理和控制計算機各個部件協(xié)調一致地工作，是一個最基本、最重要的系統(tǒng)軟件。一臺計算機必須安裝了操作系統(tǒng)才能正常工作。 DOS、 Windows、 Linux、Unix 等都是計算機上使用的操作系統(tǒng)軟件。 程序設計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 計語言編寫的。程序設計語言的種類很多，有 BASIC、 PASCAL、 C、 FoxBASE、 Visual BASIC、 Visual FoxPro等。 (2)應用軟件 應用軟件是計算機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 你知道神奇的計算機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，因此 我們考察了地球的基質，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 4 位微處理器芯片 Intel 4004，它集成了 2300個晶體管，同年，第一臺使用了 4004 芯片的微型計算機誕生了。 1972 年 Intel 公司推出了 8位微處理器芯片 8008，之后的幾年中， 8 位微型計算機得到了飛速 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)。這一階段在微型計算機市場大獲成功的是 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管理，加強了圖形處理的能力。同一年， Microsoft (微軟 )公司推出了Windows 操作系統(tǒng)，這是微型計算機操作系統(tǒng)的一次革命性的進步。 1989 年 Intel 公司 研制成功 80486 芯片。微型計算機市場日趨繁榮，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，并給它起了個商品名 Pentium(奔騰 )，簡稱P5，集成度為 310 萬個器件 /片，時鐘頻率為 60~133MHz， 1995 年 2月 Intel 公司推出了 Pentium Pro 芯片，簡稱 P6，集成度為 550 萬個器件 /片，時鐘頻率為 133MHz， 1997 年 1 月 Intel 公司推出了第一片帶 MMX 技術的多功能奔騰處理器。 MMX 是 MultiMedia Extensions(多媒體擴展 )的縮寫，是為 加快多媒體操作運算而在 CPU 內部新增了 57 條指令。這 57 條指令是特別為音頻信號、視頻信號以及影像處理而設計的，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 技術納入32 位及 64 位微處理器中。 1998 年的 PentiumII 是帶有 MMX 技術的 P6 級的微處理器，內含 750萬個晶體管，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 的基礎上新增加了 70 條能夠增強音頻、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)擴展 )指令集。 2020年 Intel 公司推出了 Pentium IV 微處理器，主頻達到 1GMHz 以上。 作者： 張開春 單位： 通道縣菁蕪洲鎮(zhèn)中學 Email： 第 6 頁 中小學信息技術教案全集 縱觀計算機的發(fā)展歷史，微處理器性能的不斷提高是計算機應用得以迅速發(fā)展的真正動力，它比歷史上任何發(fā)明都進展得更為迅速。 第 3 課 計算機的應用 (信息教案 ) 【教學目的與要求】 (1)了解電子計算機的基本應用。 (2)能說出現(xiàn)實生活中計算機應用的實例。 (3)培養(yǎng)學生的 觀察能力，感受信息在生活、學習、工作中的重要性。 【課時安排】 建議 1 課時。 【教學重點與難點】 重點是了解計算機在信息處理和輔助教學中的應用。 【教材分析與教法建議】 1．由于計算機運算速度快、運算精度高，具有存儲和邏輯判斷能力，在現(xiàn)實生活中應用非常廣泛，已經(jīng)深入到了社會的各個領域。 2．在教學過程中可以采用以下的一些方法來進行： (1)分小組活動的形式來共同歸納計算機的應用。 (2)各小組匯報本組所列出的計算機的各種應用。 (3)教師對各小組所列出的計算機應用進行總結。 3．教師通過總結學生列舉出的計算 機應用，歸納出計算機應用的幾個方面。然后通過圖片展示、計算機演示、觀看錄像等方式恰當?shù)刂v解計算機的應用。 (1)數(shù)值計算 (2)信息處理 (3)自動控制 (4)輔助設計 (5)輔助教學 4．教師講解后再根據(jù)教材中的想一想中的問題，請同學作答。 【參考資料】 一、計算機的特點 早期的電子計算機主要用于數(shù)值計算，電子計算機也因此得名。現(xiàn)代的電子計算機早已超出了數(shù)值計算的范疇，已經(jīng)成為運算速度快、自動化程度高的信息處理工具。電子計算機主要有以下特點： 1．運算速度快 計算機采用了高速的半導體器件，處理信息的速度極 快，再加上先進的計算技術，現(xiàn)代的電子計算機的運算速度已經(jīng)達到幾十上百億次，過去需要幾天、幾個月的大量復雜的科學計算，現(xiàn)在只要幾分鐘、幾個小時就能完成，極大地提高了工作效率。 2．計算機精度高 由于電子計算機內可以通過程序使計算精度得以改變，因此只要改進算法技巧，就可以使得電子計算機的精度越來越高。 3．有記憶和邏輯判斷能力 電子計算機的存儲設備可以存儲大量的程序和數(shù)據(jù)，為計算機進行信息處理奠定了基礎。隨著存儲容量的不斷增大，電子計算機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 Email： 第 7 頁 中小學信息技術教案全集 電子計算機可以對提供的信息進行識別、比較和判斷 ，并確定下一步該完成的操作。計算機具有的邏輯判斷功能，使自動計算成為可能，且使得計算機能夠進行諸如資料分類、情報檢索、邏輯推理等具有邏輯判斷性質的工作，大大地擴展了計算機的應用范圍。 4．有自動處理能力 只要人們將事先編制好的計算機程序輸入到計算機中，電子計算機就能根據(jù)程序的要求自動執(zhí)行，而不需要人的干預，自動化程序極高。 二、計算機的應用 電子計算機具有的運算速度快、計算機精度高、具有存儲和判斷的能力以及自動處理能力等特點，決定了計算機的應用是非常廣泛的，主要有： 1．數(shù)值計算 數(shù)值計算是計算機最早，也是 最基本的應用。隨著計算機的發(fā)展，數(shù)值計算在現(xiàn)代科學研究中的地位和作用也越來越重要，已經(jīng)成為與高度技術化的實驗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領域的研究和設計中都離不開計算機，顯得尤為重要。 數(shù)值計算對于自然科學，特別是基礎科學的發(fā)展也都起著重要的推動作用。計算機可以解決數(shù)學家用紙和筆無法解決的數(shù)學問題，使古老的數(shù)學煥發(fā)了青春。 導彈核武器、原子能潛艇、超音速轟炸機等的研制和生產都離不開電子計算機，因此數(shù)值計算在國防現(xiàn)代化建設中發(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，而是科學技術的競爭。 2．信息處理 信息處理就是對數(shù)據(jù)的綜合分析，在科學研究、生產實踐、經(jīng)濟活動中所獲得的大量信息，如實驗數(shù)據(jù)、觀察數(shù)據(jù)、統(tǒng)計數(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)進行搜索、轉換、分類、組織、計算、存儲等加工處理，有時還要根據(jù)需要繪制出圖表，打印出報表。這些信息處理不涉及到復雜的數(shù)學問題，只要進行普通的運算就可解決。信息處理是計算機應用最廣泛的領域，涉及到社會各行業(yè)。 3．自動控制 自動控制系統(tǒng)一般由檢測、放大、信息處理、顯示、執(zhí)行等幾個環(huán)節(jié)組成。計算機是信息處理的基本設備 ，也是執(zhí)行機構的中心環(huán)節(jié)，在整個系統(tǒng)中，計算機將檢測到的信息經(jīng)過處理后，向被控制或調節(jié)對象發(fā)出最佳的控制信號，由系統(tǒng)中的執(zhí)行機構自動完成控制。利用計算機進行自動控制，對于自動化控制系統(tǒng)具有重大的意義。 計算機用于生產過程的控制，不僅解放了生產力，提高了生產效率，引起了工業(yè)生產的革命性改變，對人類的發(fā)展和社會的進步產生了極為