《电子计算机的发展与应用》教学设计

粤教2003课标版普通高中课程标准实验教科书信息技术（必修）信息技术基础第一章信息与信息技术第1.2.2节信息技术的应用与影响第2课时计算机的发展与应用【教材分析】这一节课是在高一级学生了解了信息、信息社会、信息技术及其发展趋势相关理论的基础上，增加的一节理论课，进一步学习电子计算机的发展史、特点与应用。它是前面所学理论知识的进一步细化，其目的是使学生对计算机这一信息技术的主要工具进一步深入了解，从而对信息技术的相关概念更全面的了解，特别是在了解了计算机的特点与应用后，肯定能激发学生对这门学科的热爱，对计算机的好奇，（学生心里肯定会想，我以后要用计算机去做些什么？计算机为什么能去做这些事？它的内部是怎样组成？又怎样工作的呢？）从而为以后的学习做下铺垫。也为整个计算机学科的学习打下理论的基础。【学情分析】高一级的学生，经过初中的信息技术学习，在知识的认知上肯定存在差异，但几年的学习都具有一定的计算机操作能力（如上网查找资料），而且他们对这门学科的热爱，肯定是在操作课，而对理论知识的学习，肯定是索然无味。但学生好奇好动好表现的心理，也肯定不会因为是理论课而改变。因此，虽然是理论课，同样老师要尽可能把课堂交给学生，发挥学生的主动性就能将这节课的理论知识学好。【教学目标】1. 知识目标：了解电子计算机的产生和发展；了解电子计算机的特点；了解电子计算机的应用。2. 能力目标：培养学生分析、自主探究学习的能力；通过操作实践，培养学生运用信息技术创造性探索或解决实际问题能力。3. 情感目标：培养学生的协作精神，展示自我的能力，形成积极主动地学习和使用信息技术、参与信息活动的态度。【教学重点、难点】1. 教学重点：计算机发展过程中每一阶段的主要电子元件。2. 教学难点：计算机具体应用的不同领域。【教学方法】讲授、讨论、探究【教学过程】导入：回顾信息、信息社会、信息技术及其发展趋势等知识，引出计算机做为主要载体和工具在信息技术和通信技术中的重要性。一、人类早先的计算工具1. 结绳记事：人类最初用手指计算，因为人有两只手，十个手指头。用手指头计算固然方便，但不能存储计算结果。于是人们用结绳记事来延长记忆能力。2. 算筹：到了春秋时到就出现了算筹。算筹是我国古代最早用来计数和计算的工具，一般是由十几厘米长的竹签制成，用它摆成不同的形式来表示不同的数。3. 算盘：到了唐朝已经有了至今仍在使用的计算工具算盘。珠算是我国人民独特的创造。4. 计算尺和机械式计算机：欧洲直到17世纪才出现计算尺和机械式计算机。二、计算机及其发展（一）计算机简述：随着社会的发展和进步，信息量在不断地增加，需要计算和统计的数据越来越多，那么有一种能从事复杂计算和控制的工具必然会产生也就是电子计算机。科技的发展推动了计算机的产生和进步。计算机基本运算部件发展从机械齿轮、电子管、晶体管、集成电路向超大规模集成电路发展。第一台计算诞生：1946年2月世界上第一台电子计算机ENIAC俟尼阿克）（电子数字积分计算机）在美国的宾夕法尼亚大学诞生。它采用电子管作为计算机的基本元件，由18000多个电子管，1500多个继电器，10000多只电容器和7000多只电阻构成，占地170m2重量30吨，每小时耗电30万千瓦，是一个庞然大物，每秒能进行5000次加法运算。当时仅仅用于军事和科研工作，解决数学计算问题。1955年10月切断电源，服役9年多。第一台计算机的意义：它把科学家从奴隶般的计算中解放出来，它的问世，标志着电子计算机是的的到来，它的出现具有划时代的意义。（二）计算机的发展历程：1. 第一代计算机（1946-1958）采用电子管作为逻辑元件，用阴极射线管或汞延迟线作主存储器，外存主要使用纸带、卡片等，程序设计主要使用机器指令或符号指令，应用领域主要是科学计算。当时的运算速度为5千-3万次每秒。代表机型：1946年2月世界上第一台电子计算机ENIAC俟尼阿克）（电子数字积分计算机）在美国的宾夕法尼亚大学诞生。特点：体积大，笨重，运算速度慢。2. 第二代计算机（1959-1964）采用晶体管代替了电子管，主存储器均采用磁芯存储器，磁鼓和磁盘开始用作主要的外存储器，程序设计使用了更接近于人类自然语言的高级程序设计语言，计算机的应用领域也从科学计算扩展到了事务处理、工程设计等多个方面。代表机型：1954年美国贝尔实验室建成世界上第一台晶体管计算机TRADIC开始了第二代计算机的发展。特点：体积小、寿命长、功耗小，运算速度快，可靠性高。3. 第三代计算机（1965-1970）采用中小规模的集成电路块代替了晶体管等分立元件，半导体存储器逐步取代了磁芯存储器的主存储器地位，磁盘成了不可缺少的辅助存储器，计算机也进入了产品标准化、模块化、系列化的发展时期，计算机的管理、使用方式也由手工操作完全改变为自动管理，使计算机的使用效率显著提高。代表机型：1964年研制出计算机历史上最成功的机型之一旧MS/360。S/360极强的通用性适用于各方面的用户，它具有“360度”全方位的特点，并因此得名。旧M为此投入了50亿美元的研发费用，远远超过制造原子弹的的20亿美元。IBM36瞰为第三代电脑的标志性产品。特点：运算速度更快、体积更小、价格更低、功能更强、性能更可靠。4. 第四代计算机（1971-至今）使用大规模和超大规模集成电路，主存储器均采用半导体存储器，主要的外存储器是磁带、磁盘、光盘，微处理器和微型计算机诞生。多媒体技术和网络技术的广泛应用，让计算机深入到社会的各个领域。代表机型：1976年苹果计算机；1982年旧时人计算机。特点：运算速度更快、存储容量更大、体积更小、功能更强、造价更低、可靠性更强。三、计算机发展的另外一种划分：大型机小型机微型机客户机/服务器互联网,四、计算机的特点与应用领域1. 计算机的特点：运算速度快、精度高；存储容量大、记忆能力强;具有逻辑判断功能；自动化程度高。【思考探究】请小组交流讨论，列举几个学习和生活中使用计算机的例子。总结计算机的应用领域。2. 计算机的应用：科学计算（数值计算）：计算机高速、精确和连续运算的能力，能实现科学研究和工程计算计算中非常复杂、运算量非常大的科学计算问题。数据处理：计算机强大的数据处理和信息检索功能，应用于办公自动化（OA）、计算机辅助管理与决策、影视动画设计和会计电算化等。过程控制：工业上，实现生产流水线等自动化控制；科学研究上，实现卫星飞行方向控制。计算机辅助技术：计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助测试（CAT、计算机辅助教学（CAI）等。人工智能：模拟人的智能去处理一些事情，完成某项工作。其他应用：日常生活中的应用，如家用电器、电子玩具、存储资料、获取信息等。五、未来计算机来计算机将是微电子技术、光学技术、超导技术和电子仿生技术相互结合的产物。六、课堂练习1. 世界上第一台计算机是哪一年在哪个国家诞生的？该计算机运算能力如何？答：1946年2月诞生于美国，运算速度每秒5000次。2. 计算机的主要特点有哪些？答：运算速度快、精度高；存储容量大、记忆能力强；具有逻辑判断功能；自动化程度高。3. 计算机的主要应用领域有哪些？答：科学计算（数值计算）；数据处理；过程控制；计算机辅助技术，人工智能；其他应用。七、课堂小结1. 迄今为止，计算机经历了4个主要发展阶段，分别以电子管、晶体管、集成电路、大规模和超大规模集成电路为电子元件。2. 随着技术的不断发展，计算机的信息处理能力已成为信息技术的核心，广泛应用于各个领域。八、课后作业：1. 目前世界上运行最快的计算机是什么？其处能力怎样？我国计算机发展的现状？2. 展开想像：利用网络,查找资料,设想30年后,计算机将在我们的生活中发挥怎样的作用?九、板书设计电子计算机的发展与应用一、电子计算机的产生和发展二、电子计算机的特点三、电子计算机的应用十、教学反思虽然本节课的知识点，只是几个概念问题，那怎么让学生理解记忆它，就是这节课的关键，死记硬背肯定不行，只有通过自己动手做、动嘴讲，与生活实例相结合，才能保证学生对理论知识的理解记忆。所以采用任务驱动法，让学生参与课堂，发挥主动性就能将这节课的理论知识学好。教师应该关注学生对知识学习的过程与方法，而不仅仅是结果。在课堂教学中，教师给予学生充分展示自我的机会。