第2课 计算机的组成

时间:2022-08-16 09:12:11 初中信息技术教案 我要投稿
  • 相关推荐

第2课 计算机的组成

[教学目的与要求]

(1)了解计算机组成各部分的名称和作用。

(2)知道什么是计算机软件,了解计算机软件的作用。

(3)了解计算机处理信息的过程。

[课时安排]

建议1课时。

[教学重点与难点]

(1)计算机是由特定功能的各种设备组合在一起的一个整体。

(2)计算机硬件和软件的概念。

[教材分析与教法建议]

(1)在讲授计算机硬件时建议采用直观教学法,教师通过展示计算机的各组成部分,让学生体验到计算机是由中央处理器(CPU)、存储器、输入设备和输出设备等组成的一个有机整体。

(2)通过观看录像片(介绍计算机基本组成)让学生体验感受计算机的基本组成。

(3)教师还可以在计算机教室中实际地拆装计算机,让学生感受计算机的基本组成。如果学校条件许可还可以分成若干小组,在教师的指导下(在切断电源的条件下),由学生拆装计算机,亲身体验,了解计算机的各组成部分。

值得提请老师注意的是,学生分小组拆装计算机后,必须经计算机教师检查合格,各接插件均符合要求后才可以通电开机。

在说明计算机的基本组成时,可以分两个方面来说。一个是从外观上看,计算机由主机箱、键盘和显示器组成;二是从逻辑组成来看,即控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备,在教学过程中要讲述清楚。

(4)讲授计算机软件时,我们可以结合通过计算机处理相关工作的实例,直观地进行教学。

(5)通过教学让学生知道,如果计算机仅有硬件,没有软件是没有办法进行工作的;计算机再怎么聪明,没有人编写系统软件或应用软件,它也没有办法进行处理。

[参考资料]

一、计算机的硬件和软件

现代的计算机面对用户的不再是简单的、由电子线路组成的机器,而是由硬件和软件两部分组成的计算机系统。

1.硬件

计算机硬件从外观上看主要有主机箱、键盘和显示器;从逻辑功能上看,可以分为控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备五个部分,一般地又把运算器和控制器合称为中央处理器。判断一台计算机的性能主要看两个指标,第一是CPU的型号与主频,第二是总线类型。

打开计算机主机箱,里面有一块印刷电路板,这就是计算机的主机板(简称主板),一般地,计算机的重要控件都做在计算机的主板上。主板的类型和品种很多,从类型上来说,它们都是以CPU来分类的,CPU芯片在主板上是可以插拔的。主板上还许多部件,如ROM、RAM、总线槽、插座、电池等。

(1)CPU

CPU是中央处理器(Central Processing Unit)的英文缩写,它是计算机的运算控制中心,是计算机中集成度最高、最贵重的一块芯片。它是由几千~几千万个晶体管组成的超大规模的集成电路芯片。计算机所有数据的加工处理都是在CPU中完成的。CPU还负责发出控制信号,使计算机的各个部件协调一致地工作。

(2)存储器

①内部存储器

内部存储器简称为内存,计算机要执行的程序、要处理的信息和数据,都必须先存入内存,才能由CPU取出进行处理。

内存一般可以分为随机读写存储器(RAM)和只读存储器(ROM)两种。

ROM中存储的数据只能读出,而用一般的方法不能写入。它的最大优点是它保存的数据在断电后不会丢失,因此用来保存计算机经常使用且固定不变的程序和数据。ROM中保存的最重要的程序是基本输入输出系统BIOS,这是一个对输入输出设备进行管理的程序。

RAM中存储的数据可以随时取出来(称为读出),也可以随时存入新数据(称为写入)或对原来的数据进行修改。RAM的缺点是断电以后所存储的所有数据都将丢失。

充当内存的集成电路芯片是做在一小条印刷电路板上的,称为内存条。内存条可以很方便地插在主板上,其容量有8MB、16MB、32MB、64MB、128MB、256MB等。在选择内存条时,要考虑容量稍大一些的,但不要插满槽口,为今后的升级及内存的扩充留有余地。

②外部存储器

内存的容量有限,且价格较贵,关机以后内存中所存储的数据就消失了,因此计算机还必须有外部存储器(简称外存)来存储数据。外存的特点是存储容量大、价格较低,所存储的数据在计算机关机后也不会丢失。外存有软盘、硬盘、光盘等。

(3)输入/输出设备

输入设备就是把数据送入计算机的设备,它接受用户的程序和数据,并转换成二进制代码送入计算机的内存中存储起来,供计算机运行时使用。输出设备就是把经过计算机处理的数据,以人们能够识别的形式输出的设备。输入/输出设备就如同人有了眼睛可以看、耳朵可以听、嘴巴可以讲、手可以写字一样,输入/输出设备是计算机与外界沟通的桥梁。

输入设备有键盘、鼠标器、扫描仪、手写笔等。键盘主要用来输入各种文字、数据和命令。鼠标器主要用于绘图以及快速地移动光标进行选择或输入。扫描仪用来将图形或图像资料输入到计算机中。

输出设备有显示器、打印机、绘图仪、音箱等。显示器,能显示计算机输出的文字、图形或图像;打印机能把计算机输出的文字、图形、图像等打印到纸上,打印机的种类很多,有针式打印机、喷墨打印机、热敏打印机、激光打印机等;音箱能输出经过计算机处理的声音信息。

2.软件

计算机所做的一切都是靠运行软件来完成的。20世纪50年代以前人们普遍认为软件就是程序,其实这并不完整。70年代有人提出:软件由程序和开发、利用、维护它的一切文档组成。1983年美国IEEE组织给软件下了一个明确的定义:软件是计算机程序、方法、规则相关的文档以及在计算机上运行所必需的数据。

计算机软件大体上可以分为系统软件和应用软件两大类。

(1)系统软件

系统软件是一种综合管理计算机硬件和软件资源,为用户提供工作环境和开发工具的大型软件。系统软件主要有操作系统和程序设计语言两类。

操作系统是计算机的大管家,它负责管理和控制计算机各个部件协调一致地工作,是一个最基本、最重要的系统软件。一台计算机必须安装了操作系统才能正常工作。DOS、Windows、Unix、Linux等都是计算机上使用的操作系统软件。

程序设计语言是用来编制软件的专门语言。我们使用的各种软件都是用程序设计语言编写的。程序设计语言的种类很多,有BASIC、PASCAL、C、FoxBASE、Visual BASIC、Visual FoxPro等。

(2)应用软件

应用软件是计算机用户为了解决某些具体问题而编制的软件。如图书馆资料检索软件、人事管理软件、工资管理软件、辅助教学软件等。还有为各种不同用途编制的专用软件,如文字处理软件、电子表格软件、防病毒软件等。

二、微处理器的发展历史

你知道神奇的计算机芯片是用什么材料制成的吗?Intel公司的创始人摩尔曾有过这样一段精彩的解释:我们需要为芯片寻找一种基质,因此我们考察了地球的基质,它主要是沙粒,所以我们使用了沙粒(硅可由海沙滤取而得)。我们需要为芯片上的线路和开头寻找一种金属导体,我们考察了地球上的所有金属,发现铝是最丰富的,所以我们使用了铝。下面让我们循着Intel公司的发展历程,去探寻中央处理器的发展史。

1971年,Intel公司首先推出了世界上第一个4位微处理器芯片Intel 4004,它集成了2300个晶体管,同年,第一台使用了4004芯片的微型计算机诞生了。1972年,Intel公司推出了8位微处理器芯片8008,之后的几年中,8位微型计算机得到了飞速的发展,并打开了一定的市场。其中,最为著名的是苹果公司的Apple II。1978年,Intel公司推出了16位微处理器芯片8086,主频为5~8MHz。随后又有80186、80188、80286等16位芯片出现。这一阶段在微型计算机市场大获成功的是IBM公司的IBM PC。1985年,Intel公司推出32位微处理器80386,指令中增加了页式存储管理,加强了图形处理的能力。同一年,Microsoft(微软)公司推出了Windows 操作系统,这是微型计算机操作系统的一次革命性的进步。1989年Intel公司研制成功80486芯片。微型计算机市场日趋繁荣,出现了百家争鸣的局面。

1993年Intel公司公布了新一代的处理器80586,并给它起了个商品名Pentium(奔腾),简称P5,集成度为310万个器件/片,时钟频率为60~133MHz,1995年2月,Intel公司推出了Pentium Pro芯片,简称P6,集成度为550万个器件/片,时钟频率为133MHz,1997年1月Intel公司推出了第一片带MMX技术的多功能奔腾处理器。MMX是Multi-Media Extensions(多媒体扩展)的缩写,是为加快多媒体操作运算而在CPU内部新增了57条指令。这57条指令是特别为音频信号、视频信号以及影像处理而设计的,从而使得本来由声卡、解压卡、显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制造商竞相将MMX技术纳入32位及64位微处理器中。1998年的PentiumII是带有MMX技术的P6级的微处理器,内含750万个晶体管,主频普遍在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的基础上新增加了70条能够增强音频、视频和3D图形效果的SSE(Streaming SIMI Extensions,数据流单指令多数据扩展)指令集。2000年,Intel公司推出了Pentium IV微处理器,主频达到1GMHz以上。

纵观计算机的发展历史,微处理器性能的不断提高是计算机应用得以迅速发展的真正动力,它比历史上任何发明都进展得更为迅速。

[参考教案]

[课  题] 第2课  计算机的组成

[教学目的与要求]

(1)了解计算机组成各部分的名称和作用。

(2)知道什么是计算机软件,了解计算机软件的作用。

(3)了解计算机处理信息的过程。

[课时安排]

1课时。

[教学重点与难点]

(1)计算机是由特定功能的各种设备组合在一起的一个整体。

(2)计算机硬件和软件的概念。

[教学过程]

一、导入

同学们,计算机这个词对于我们来说已经不再陌生了,它已经渗透到我们生活中的每个环节中去了。那么你们知道哪些有关计算机的名词呢?(根据学生的回答,教师作出相应的小结)。同学们,你们所说的这些名词有的是计算机的硬件,有的是计算机的软件,还有一些则是计算机的应用,今天我们就要学习计算机的组成,计算机是由硬件和软件两个部分组成的。通过大家的共同努力,我相信大家都会成为一个计算机小行家。

二、新授(以台式微机为例)

1.硬件

计算机硬件从外观上看,计算机由主机、显示器、键盘、鼠标器等部分组成。(结合实物讲解)硬件就是我们实实在在能够看到的计算机部分。

学生看书,结合图片自学各部分名称及作用。教师补充,区分输入、输出设备。

(1)主机

主机是计算机的心脏和大脑,在里面有很多的部件,分别实现各种连接和处理功能。它能存储输入和处理的信息,进行运算,控制其他设备的工作。

打开计算机主机箱,里面有一块印刷电路板,这就是计算机的主机板(简称主板),一般地,计算机的重要控件都做在计算机的主板上。主板上还许多部件,如ROM、RAM、总线槽、插座、电池等。机箱内还有硬盘、软驱、光驱、电源和小喇叭等。

其中核心部分是微处理器和内存储器。微处理器是计算机中集成程度最高的芯片,平时我们所说的“486”、“586”都是指微处理器的档次和型号。Inter公司是生产微处理器的最著名的厂商,1993年生产出了80586,取名Pentium(奔腾),1995年推出了Pentium Pro芯片,接着,又推出了Pentium Ⅲ处理器,现在又有了Pentium Ⅳ处理器。内存是暂时存放数据用的,通常有8MB、16MB、32MB、64MB、128MB、256MB等各种规格。

(2)输入设备

键盘主要用来输入文字和命令,是一种输入设备。其实输入设备还有很多,我们常用的还有鼠标器、话筒、扫描仪、手写笔等。

(3)输出设备

显示器可以把计算机处理的数据给我们看,它是一种输出设备。输出设备还有打印机、音箱等。打印机通常有针打、喷打、激打之分。

一个计算机系统,通常由输入设备、主机、输出设备三部分组成。主机是计算机的核心,输入/输出设备中除了显示器、键盘必不可少外,其他的可根据需要配备,当然,多一样设备,多一种功能。以上都是能够看到的部分,我们把它们叫做硬件。

2.软件

计算机光有硬件还不行,它等于是一具尸体,没有生命力,要是想让计算机完成我们想做的工作,使它“活”起来,必须给它安装一些无形的东西,这些就是软件。比如,要用计算机画画,我们必须给计算机安装画画软件。在课堂上演示安装Windows的画图程序。

计算机其实由软件和硬件构成,硬件是可以看到的,是物质基础,软件则是它的思想灵魂。

计算机软件大体上可以分为系统软件和应用软件两大类。

(1)系统软件

系统软件是一种综合管理计算机硬件和软件资源,为用户提供工作环境和开发工具的大型软件。系统软件主要有操作系统和程序设计语言两类。

操作系统是计算机的大管家,它负责管理和控制计算机各个部件协调一致地工作,是一个最基本、最重要的系统软件。一台计算机必须安装了操作系统才能正常工作。DOS、Windows、Unix、Linux等都是计算机上使用的操作系统软件。现在我们最常用的是美国微软公司的Windows系列操作系统。我国也有了自己的操作的系统—红旗Linux,现在正在推广运用当中。

(2)应用软件

应用软件是计算机用户为了解决某些具体问题而编制的软件。有了应用软件,才能在计算机上画图、写文章,制作多媒体报告、玩游戏等,如WPS、Word、PowerPoint等都是应用软件。

三、计算机信息处理过程

计算机的硬件组成有点像人的大脑、眼睛、耳朵及笔、纸等,计算机处理信息的过程也类似于人脑处理信息的过程。

比如我们要把书上的一段文字在Word中用拼音输入法输入到计算机中,我们首先应该用眼睛看这段文字,眼睛把看到的字传给大脑,大脑要对这个字进行处理,看看认识不认识这个字,如果认识,大脑就可以产生这个字的拼音编码(不认识可以利用字典查出这个字的读音),然后大脑指挥手利用键盘输入这个字。这样继续下去一段文字就会输入进去了。人在这一连串的动作中眼睛相当于输入设备;大脑相当于主机进行各种处理工作;手就相当于输出设备,把大脑的处理表现出来(利用键盘输入字)。

计算机的工作过程也像人一样,在输入字的这个过程中,首先通过输入设备键盘把这个字的编码信息输入主机,由主机对信息进行加工处理,再把加工处理后的信息通过输出设备输出(在屏幕出打印这个字)。

由此可见,计算机的工作过程可以用“输入、处理、输出”6个字来概括。

四、小结

今天你知道了哪些计算机知识?

五、练习

(1)填空

①内存储器一般可以分为        和        两类。

②奔腾Ⅰ、奔腾Ⅱ、奔腾Ⅲ、奔腾Ⅳ是指计算机        的型号。

③常见的外存储器有       、       和       等几种。

(2)你能说出计算机硬件由哪些设备组成吗?

(3)想一想:如果你要在计算机中玩下象棋的游戏,该怎么办?

(教案设计:南京市拉萨路小学  徐惟乐)

【第2课 计算机的组成】相关文章:

简历的组成部分08-15

自荐材料的内容组成08-15

中班教案:数学的组成02-09

《数数、数的组成》教学反思04-29

《6的组成》数学教案06-13

《水的组成》化学教案04-03

有趣的东西组成200字04-24

《数数,数的组成》教学反思03-17

大班教案数学4的组成03-25

水的组成教学反思05-19