《電子計算機(jī)的發(fā)展與應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計

粵教2003課標(biāo)版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書信息技術(shù)（必修）信息技術(shù)基礎(chǔ)第一章 信息與信息技術(shù)第1.2.2節(jié) 信息技術(shù)的應(yīng)用與影響第2課時 計算機(jī)的發(fā)展與應(yīng)用【教材分析】這一節(jié)課是在高一級學(xué)生了解了信息、信息社會、信息技術(shù)及其發(fā)展趨勢相關(guān)理論的基礎(chǔ)上，增加的一節(jié)理論課，進(jìn)一步學(xué)習(xí)電子計算機(jī)的發(fā)展史、特點與應(yīng)用。它是前面所學(xué)理論知識的進(jìn)一步細(xì)化，其目的是使學(xué)生對計算機(jī)這一信息技術(shù)的主要工具進(jìn)一步深入了解，從而對信息技術(shù)的相關(guān)概念更全面的了解，特別是在了解了計算機(jī)的特點與應(yīng)用后，肯定能激發(fā)學(xué)生對這門學(xué)科的熱愛，對計算機(jī)的好奇，（學(xué)生心里肯定會想，我以后要用計算機(jī)去做些什么？計算機(jī)為什么能去做這些事？它的內(nèi)部是怎樣組成？又怎樣工作的呢？）從而為以后的學(xué)習(xí)做下鋪墊。也為整個計算機(jī)學(xué)科的學(xué)習(xí)打下理論的基礎(chǔ)?！緦W(xué)情分析】高一級的學(xué)生，經(jīng)過初中的信息技術(shù)學(xué)習(xí)，在知識的認(rèn)知上肯定存在差異，但幾年的學(xué)習(xí)都具有一定的計算機(jī)操作能力（如上網(wǎng)查找資料），而且他們對這門學(xué)科的熱愛，肯定是在操作課，而對理論知識的學(xué)習(xí)，肯定是索然無味。但學(xué)生好奇好動好表現(xiàn)的心理，也肯定不會因為是理論課而改變。因此，雖然是理論課，同樣老師要盡可能把課堂交給學(xué)生，發(fā)揮學(xué)生的主動性就能將這節(jié)課的理論知識學(xué)好。【教學(xué)目標(biāo)】1.知識目標(biāo)：了解電子計算機(jī)的產(chǎn)生和發(fā)展；了解電子計算機(jī)的特點；了解電子計算機(jī)的應(yīng)用。2.能力目標(biāo)： 培養(yǎng)學(xué)生分析、自主探究學(xué)習(xí)的能力；通過操作實踐，培養(yǎng)學(xué)生運用信息技術(shù)創(chuàng)造性探索或解決實際問題能力。3.情感目標(biāo)： 培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作精神，展示自我的能力，形成積極主動地學(xué)習(xí)和使用信息技術(shù)、參與信息活動的態(tài)度。【教學(xué)重點、難點】1.教學(xué)重點：計算機(jī)發(fā)展過程中每一階段的主要電子元件。2.教學(xué)難點：計算機(jī)具體應(yīng)用的不同領(lǐng)域。【教學(xué)方法】講授、討論、探究【教學(xué)過程】導(dǎo)入：回顧信息、信息社會、信息技術(shù)及其發(fā)展趨勢等知識，引出計算機(jī)做為主要載體和工具在信息技術(shù)和通信技術(shù)中的重要性。一、人類早先的計算工具1.結(jié)繩記事：人類最初用手指計算，因為人有兩只手，十個手指頭。用手指頭計算固然方便，但不能存儲計算結(jié)果。于是人們用結(jié)繩記事來延長記憶能力。2.算籌：到了春秋時到就出現(xiàn)了算籌。算籌是我國古代最早用來計數(shù)和計算的工具，一般是由十幾厘米長的竹簽制成，用它擺成不同的形式來表示不同的數(shù)。3.算盤：到了唐朝已經(jīng)有了至今仍在使用的計算工具算盤。珠算是我國人民獨特的創(chuàng)造。4.計算尺和機(jī)械式計算機(jī)：歐洲直到17世紀(jì)才出現(xiàn)計算尺和機(jī)械式計算機(jī)。二、計算機(jī)及其發(fā)展（一）計算機(jī)簡述：隨著社會的發(fā)展和進(jìn)步，信息量在不斷地增加，需要計算和統(tǒng)計的數(shù)據(jù)越來越多，那么有一種能從事復(fù)雜計算和控制的工具必然會產(chǎn)生也就是電子計算機(jī)。科技的發(fā)展推動了計算機(jī)的產(chǎn)生和進(jìn)步。計算機(jī)基本運算部件發(fā)展從機(jī)械齒輪、電子管、晶體管、集成電路向超大規(guī)模集成電路發(fā)展。第一臺計算誕生：1946年2月世界上第一臺電子計算機(jī)ENIAC(埃尼阿克）（電子數(shù)字積分計算機(jī)）在美國的賓夕法尼亞大學(xué)誕生。它采用電子管作為計算機(jī)的基本元件，由18000多個電子管，1500多個繼電器，10000多只電容器和7000多只電阻構(gòu)成，占地170m2，重量30噸，每小時耗電30萬千瓦,是一個龐然大物，每秒能進(jìn)行5000次加法運算。 當(dāng)時僅僅用于軍事和科研工作，解決數(shù)學(xué)計算問題。1955年10月切斷電源，服役9年多。 第一臺計算機(jī)的意義：它把科學(xué)家從奴隸般的計算中解放出來，它的問世，標(biāo)志著電子計算機(jī)是的的到來，它的出現(xiàn)具有劃時代的意義。（二）計算機(jī)的發(fā)展歷程：1.第一代計算機(jī)（1946-1958）采用電子管作為邏輯元件，用陰極射線管或汞延遲線作主存儲器，外存主要使用紙帶、卡片等，程序設(shè)計主要使用機(jī)器指令或符號指令，應(yīng)用領(lǐng)域主要是科學(xué)計算。當(dāng)時的運算速度為5千-3萬次每秒。代表機(jī)型：1946年2月世界上第一臺電子計算機(jī)ENIAC(埃尼阿克）（電子數(shù)字積分計算機(jī)）在美國的賓夕法尼亞大學(xué)誕生。特點：體積大，笨重，運算速度慢。2.第二代計算機(jī)（1959-1964）采用晶體管代替了電子管，主存儲器均采用磁芯存儲器，磁鼓和磁盤開始用作主要的外存儲器，程序設(shè)計使用了更接近于人類自然語言的高級程序設(shè)計語言，計算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域也從科學(xué)計算擴(kuò)展到了事務(wù)處理、工程設(shè)計等多個方面。代表機(jī)型：1954年美國貝爾實驗室建成世界上第一臺晶體管計算機(jī)TRADIC。開始了第二代計算機(jī)的發(fā)展。 特點：體積小、壽命長、功耗小，運算速度快，可靠性高。3.第三代計算機(jī)（1965-1970）采用中小規(guī)模的集成電路塊代替了晶體管等分立元件，半導(dǎo)體存儲器逐步取代了磁芯存儲器的主存儲器地位，磁盤成了不可缺少的輔助存儲器，計算機(jī)也進(jìn)入了產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、系列化的發(fā)展時期，計算機(jī)的管理、使用方式也由手工操作完全改變?yōu)樽詣庸芾?，使計算機(jī)的使用效率顯著提高。代表機(jī)型：1964年研制出計算機(jī)歷史上最成功的機(jī)型之一IBM S/360。S/360極強(qiáng)的通用性適用于各方面的用戶，它具有“360度”全方位的特點，并因此得名。IBM為此投入了50億美元的研發(fā)費用，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過制造原子彈的的20億美元。IBM360成為第三代電腦的標(biāo)志性產(chǎn)品 。特點：運算速度更快、體積更小、價格更低、功能更強(qiáng)、性能更可靠。4.第四代計算機(jī)（1971-至今）使用大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路，主存儲器均采用半導(dǎo)體存儲器，主要的外存儲器是磁帶、磁盤、光盤，微處理器和微型計算機(jī)誕生。多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，讓計算機(jī)深入到社會的各個領(lǐng)域。代表機(jī)型：1976年蘋果計算機(jī)；1982年IBM個人計算機(jī)。 特點：運算速度更快、存儲容量更大、體積更小、功能更強(qiáng)、造價更低、可靠性更強(qiáng)。三、計算機(jī)發(fā)展的另外一種劃分：大型機(jī)小型機(jī)微型機(jī)客戶機(jī)/服務(wù)器互聯(lián)網(wǎng)···四、計算機(jī)的特點與應(yīng)用領(lǐng)域1.計算機(jī)的特點：運算速度快、精度高；存儲容量大、記憶能力強(qiáng)；具有邏輯判斷功能；自動化程度高。【思考探究】請小組交流討論，列舉幾個學(xué)習(xí)和生活中使用計算機(jī)的例子?？偨Y(jié)計算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域。2.計算機(jī)的應(yīng)用：科學(xué)計算（數(shù)值計算）：計算機(jī)高速、精確和連續(xù)運算的能力，能實現(xiàn)科學(xué)研究和工程計算計算中非常復(fù)雜、運算量非常大的科學(xué)計算問題。數(shù)據(jù)處理：計算機(jī)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理和信息檢索功能，應(yīng)用于辦公自動化（OA）、計算機(jī)輔助管理與決策、影視動畫設(shè)計和會計電算化等。過程控制：工業(yè)上，實現(xiàn)生產(chǎn)流水線等自動化控制；科學(xué)研究上，實現(xiàn)衛(wèi)星飛行方向控制。計算機(jī)輔助技術(shù)：計算機(jī)輔助設(shè)計（CAD）、計算機(jī)輔助制造（CAM）、計算機(jī)輔助測試（CAT）、計算機(jī)輔助教學(xué)（CAI）等。人工智能：模擬人的智能去處理一些事情，完成某項工作。其他應(yīng)用：日常生活中的應(yīng)用，如家用電器、電子玩具、存儲資料、獲取信息等。五、未來計算機(jī)來計算機(jī)將是微電子技術(shù)、光學(xué)技術(shù)、超導(dǎo)技術(shù)和電子仿生技術(shù)相互結(jié)合的產(chǎn)物。六、課堂練習(xí)1.世界上第一臺計算機(jī)是哪一年在哪個國家誕生的？該計算機(jī)運算能力如何？ 答：1946年2月誕生于美國，運算速度每秒5000次。2.計算機(jī)的主要特點有哪些？答：運算速度快、精度高； 存儲容量大、記憶能力強(qiáng)； 具有邏輯判斷功能； 自動化程度高。3.計算機(jī)的主要應(yīng)用領(lǐng)域有哪些？ 答： 科學(xué)計算（數(shù)值計算）； 數(shù)據(jù)處理； 過程控制； 計算機(jī)輔助技術(shù)， 人工智能； 其他應(yīng)用。七、課堂小結(jié)1.迄今為止，計算機(jī)經(jīng)歷了4個主要發(fā)展階段，分別以電子管、晶體管、集成電路、大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路為電子元件。2.隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，計算機(jī)的信息處理能力已成為信息技術(shù)的核心，廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。八、課后作業(yè)：1.目前世界上運行最快的計算機(jī)是什么？其處能力怎樣？我國計算機(jī)發(fā)展的現(xiàn)狀？2.展開想像：利用網(wǎng)絡(luò), 查找資料,設(shè)想30年后,計算機(jī)將在我們的生活中發(fā)揮怎樣的作用?九、板書設(shè)計電子計算機(jī)的發(fā)展與應(yīng)用 一、電子計算機(jī)的產(chǎn)生和發(fā)展二、電子計算機(jī)的特點三、電子計算機(jī)的應(yīng)用十、教學(xué)反思雖然本節(jié)課的知識點，只是幾個概念問題，那怎么讓學(xué)生理解記憶它，就是這節(jié)課的關(guān)鍵，死記硬背肯定不行，只有通過自己動手做、動嘴講，與生活實例相結(jié)合，才能保證學(xué)生對理論知識的理解記憶。所以采用任務(wù)驅(qū)動法，讓學(xué)生參與課堂，發(fā)揮主動性就能將這節(jié)課的理論知識學(xué)好。教師應(yīng)該關(guān)注學(xué)生對知識學(xué)習(xí)的過程與方法，而不僅僅是結(jié)果。在課堂教學(xué)中，教師給予學(xué)生充分展示自我的機(jī)會。