初中信息技术冀教版七年级全册第二课 计算机——信息处理工具优秀教案

第二课 计算机——信息处理工具
信息处理需要信息处理工具，当今使用最广泛的信息处理工具是计算机。

一、教学目标：

（1）知识目标：

本课主要介绍了计算机的工作原理、计算机硬件系统、计算机软件系统和计算机应用。通过本课的学习，学生应了解计算机的工作原理，说出微型计算机的主要硬件设备的名称及各自的功能；了解主机内部基本构成，理解硬件设备之间的连接；理解计算机软件及其重要作用。
(2）技能目标：计算机的组成及各部件的作用.

(3) 德育目标：激发学生的学习信息技术的热情。

二、重点、难点

1、计算机的工作原理    2、计算机系统的组成

三、教学方法

1、自主探究法  2、讨论法    3、实物观察

四、教学过程

导入：我们上一节课讲了我们生活在信息时代，现在请同学来说说你对信息的理解，信息都有哪些表现形式？信息活动分哪几个环节？

信息处理工作可以说是信息活动的某一过程或环节发，也可以是一个完整的信息活动过程。信息处理的过程包括信息输入，信息处理和信息输出。这节课我们就重要讲讲信息处理的工具---计算机。

1．  从手脑计算工具到计算机器

这部分内容介绍了计算工具的发展历程，从手指计数到今天的计算机，要学生还是从历史角度来认识计算工具。计算机最重要和最基本的功能用来计算的，它的出现和发展是因为计算的需要。学生可以阅读教材中的信息岛“计算机器理论的发展”和“计算机的产生和发展”深入理解计算机器及计算机的发展历程。教师还可以通过更具体的实例来让学生了解和认识。

计算机器理论的发展，三个重要的人物：查尔斯·巴贝芝（计算机之父），图灵，冯·诺依曼。

2．  计算机的工作原理

计算机的工作原理这一部分内容是比较抽象但又非常重要的内容。 “存储程序控制原理”即“冯·诺依曼原理”，计算机在执行程序时须先将要执行的相关程序和数据放入内存储器中，在执行程序时CPU根据当前程序指针寄存器的内容取出指令并执行指令，然后再取出下一条指令并执行，如此循环下去直到程序结束指令时才停止执行。其工作过程就是不断地取指令和执行指令的过程，最后将计算的结果放入指令指定的存储器地址中。计算机工作过程中所要涉及的计算机硬件部件有内存储器、指令寄存器、指令译码器、计算器、控制器、运算器和输入/输出设备等，在以后的内容中将会着重介绍。

计算机工作原理图，图中的实线代表“控制信号”的流向，包括原始数据、中间数据、处理结果、程序指令等。虚线代表“数据信号”的流向。组成计算机的五大部件输入设备、存储器、运算器、控制器、输出设备。

中央处理器 CPU（central processing unit）意为中央处理单元，又称中央处理器。CPU由控制器、运算器和寄存器组成，通常集中在一块芯片上，是计算机系统的核心设备。计算机以CPU为中心，输入和输出设备与存储器之间的数据传输和处理都通过CPU来控制执行。微型计算机的中央处理器又称为微处理器。它的作用相当于人的大脑。一般的它还要一个散热片和风扇帮助散热。

　　控制器控制器是对输入的指令进行分析，并统一控制计算机的各个部件完成一定任务的部件。控制器就是协调指挥计算机各部件工作的元件，它的基本任务就是根据种类指纹的需要综合有关的逻辑条件与时间条件产生相应的微命令。

　　运算器 运算器又称积极态度逻辑单元ALU（Arithmetic Logic Unit）。运算器的主要任务是执行各种算术运算和逻辑运算。计算机所完成的全部运算都是在运算器中进行的，根据指令规定的寻址方式，运算器从存储或寄存器中取得操作数，进行计算后，送回到指令所指定的寄存器中。运算器的核心部件是加法器和若干个寄存器，加法器用于运算，寄存器用于存储参加运算的各种数据以及运算后的结果。

主板，它安装在机箱内，是电脑最基本的也是最重要的部件之一。主板一般为矩形电路板，上面安装了组成计算机的主要电路系统，一般有BIOS芯片、I/O控制芯片、键盘和面板控制开关接口、指示灯插接件、扩充插槽、主板及插卡的直流电源供电接插件等元件。主板的另一特点，是采用了开放式结构。主板上大都有6-8个扩展插槽，供PC机外围设备的控制卡(适配器)插接。通过更换这些插卡，可以对微机的相应子系统进行局部升级，使厂家和用户在配置机型方面有更大的灵活性。总之，主板在整个微机系统中扮演着举足轻重的角色。可以说，主板的类型和档次决定着整个微机系统的类型和档次，主板的性能影响着整个微机系统的性能。它的作用相当于人的神经系统。

工作原理：在电路板下面，是错落有致的电路布线；在上面，则为棱角分明的各个部件：插槽、芯片、电阻、电容等。当主机加电时，电流会在瞬间通过CPU、南北桥芯片、内存插槽、AGP插槽、PCI插槽、IDE接口以及主板边缘的串口、并口、PS/2接口等。随后，主板会根据BIOS(基本输入输出系统)来识别硬件，并进入操作系统发挥出支撑系统平台工作的功能。

存储器

存储器是计算机系统中的记忆设备，用来存放程序和数据。计算机中的全部信息，包括输入的原始数据、计算机程序、中间运行结果和最终运行结果都保存在存储器中。它根据控制器指定的位置存入和取出信息。存储器是用来存储程序和数据的部件，有了存储器，计算机才有记忆功能，才能保证正常工作。按用途存储器可分为主存储器（内存）和辅助存储器（外存）。外存通常是磁性介质或光盘等，能长期保存信息。内存指主板上的存储部件，用来存放当前正在执行的数据和程序，但仅用于暂时存放程序和数据，关闭电源或断电，数据就会丢失
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。

总线：是一组为系统部件之间数据传送的公用信号线。具有汇集与分配数据信号、选择发送信号的部件与接收信号的部件、总线控制权的建立与转移等功能。典型的微机计算机系统的结构如图2-3所示，通常多采用单总线结构，一般按信号类型将总线分为三组，其中AB（Address Bus）为地址总线；DB(Data Bus)为数据总线；CB（Control Bus）控制总线。

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。

主机和外部设备

把CPU、主板、主存储器称为主机。其它的输入、输出设备和其它的外存储器称为外部设备。

计算机具体的工作流程学生可以参考教材16页的信息岛“计算机工作过程” 了解。 
教师为了使学生更容易理解该部分内容，可以先介绍一个人们解决实际问题的例子，再让学生结合例子阅读教材，以小组讨论的形式得出结论。15页信息岛“总线”介绍了计算机传送数据和指令的三种总线，进一步帮助学生理解计算机工作过程，学生作为阅读材料了解一下即可。

3、计算机功能特点：数学计算、逻辑比较判断、存储和读取操作。

4、计算机系统组成

3．计算机的硬件系统
计算机硬件是由各种器件组成，直观地看，计算机硬件是一组设备，它是计算机工作的物质基础。教材在这部分安排了一个活动，即让学生打开计算机主机箱，对照图片，分别找到相应器件。学校有条件的话，甚至还可以让学生将某些部件如内存条、硬盘等拆卸下来观察，而不是传统的教师在前面演示、学生观察这些硬件设备。
对于硬件各部分的功能，教师可以给学生提供一些信息，也可以引导学生通过上网搜索了解，而不是教师在课堂一一讲授。该部分只要求学生知道硬件的基本组成和各个部分的主要功能即可，更深的技术原理性知识不需掌握。
4．计算机软件系统
计算机软件系统相对来讲比较抽象，教师可以引导学生观察和操作使用各种系统软件（如Windows）和应用软件（如Word、WPS、“画图”软件等），使学生得到直观感受。
计算机软件系统部分只要求学生了解计算机软件系统的组成及其作用，什么是系统软件和应用软件，及其它们的作用即可，同样不需掌握技术原理。
5．计算机的应用
计算机的应用在社会的各行各业、各个领域，学习和生活方式随之改变，信息技术不断推动社会的发展。
教师可以通过教材中设计的活动来引导学生去收集相关的资料，去了解计算机应用的行业、领域，并组织学生讨论。
6．关于实践与探索
 “实践与探索”是要求学生列出组装计算机的配置清单，需要学生全面了解计算机的组成器件和各器件的市场价格。学生可以实地到市场去做调研，也可以通过网络查找市场价格，培养学生收集信息的意识