粤教版 (2019)必修2 信息系统与社会第二章 信息系统的组成与功能2.3 信息系统中的计算机和移动终端2.3.1 计算机和移动终端的作用精品教学设计

一、

创设情境

引出新课

（5分钟）

（1）情境导入，激发兴趣

信息系统中的计算机与移动终端是信息系统基础设施的重要组成部分之一。

师：计算机和移动终端的作用，看着下图，自由发言，你想说什么？

（2）教师对学生的回答点评，鼓励学生多进行探索性学习。

生：讨论、交流教师提出的问题，各小组选择一名代表发言。

让学生体会信息系统中的计算机与移动终端是信息系统基础设施的重要组成部分之一；探究性学习计算机和移动终端的作用。

二、

活动设计、探索新知（13分钟）

一、计算机和移动终端的作用：

师：

同学们完成表格2-4；

师：

计算机具有海量存储、高速运算的特点，信息系统中的计算机主要用于数据存储、加工、计算、分类和整理，实现对信息的管理和对各种设备的实时控制。

移动终端是指可以在移动中使用的计算机设备，主要用于实现人机交互，其移动性主要体现为移动通信能力和便携化体积。移动终端包括手机、笔记本电脑、平板电脑、车载电脑等。移动终端不仅可以通话、拍照、听音乐、玩游戏，而且可以实现定位、信息处理、指纹扫描、身份证扫描、条码扫描、IC卡扫描以及酒精含量检测等丰富的功能，成为移动执法、移动办公和移动商务的重要工具。

让学生填写表格

二、实验活动，小组合作

以小组为单位，参考教材光盘中的演示视频，我们开展“组建计算机系统”的实验。

师：

计算机系统本身就是基本、重要的信息系统，也是其他信息系统的重要组成元素。

生：

分析：小组分析讨论计算机和移动终端所起的作用，并将表2-4补充完整。

表2-4网络订票系统中计算机和移动终端的作用

生：

以小组为单位，在信息技术实验室中开展“组建计算机系统”的实验。

通过探究活动，让学生了解计算机和移动终端所起的作用。

让学生有合作精神。

通过实验活动，让学生了解计算机的工作原理，对计算机各部分有直观的认识。

让学生有合作精神。

三、

深度拓展

学思结合

（15分钟）

一、计算机的工作原理

1．计算机的发展

计算机的发展以硬件物理器件的变革为主要特征，先后经历了电子管、晶体管、集成电路、大规模集成电路和超大规模集成电路的技术变革。2016年，我国自行研制的超级计算机“神威·太湖之光”（如图2-11所示）在国际超级计算大会（ISC）上亮相。“神威·太湖之光”超级计算机安装了40 960个中国自主研发的“申威26010”众核处理器，该众核处理器采用64位自主神威指令系统，峰值性能为12.5亿亿次/秒，持续性能为9.3亿亿次/秒。

2．计算机工作的基本原理

计算机的基本原理是存储程序和程序控制。

计算机开始运行之前，要预先把指挥计算机如何进行操作的指令序列（称为程序）和原始数据输送到计算机内存储器中。每一条指令中明确规定了计算机从哪个地址取数、进行什么操作、然后送去什么地址等步骤。

计算机在运行时，先从内存中取出第一条指令，通过控制器的译码，按指令的要求，从存储器中取出数据进行指定的运算和逻辑操作等加工，然后再按地址把结果送到内存中。接下来，再取出第二条指令，在控制器的指挥下完成规定操作。依此进行下去，直至遇到停止指令。

3．计算机的系统架构

计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。两者之间相互依存，互为补充，如图2-12所示。

图2-12计算机系统架构图

（1）硬件。

硬件是计算机系统的物理装置，即由电子线路、元器件和机械部件等构成的具体装置，是看得见、摸得着的实体。

计算机硬件包括：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。

（2）软件。

软件一般是指一系列按照特定顺序组织的计算机数据和指令的集合。软件分为系统软件和应用软件。

计算机软件包括：系统软件（包括操作系统、诊断程序和语言处理程序等）和应用软件。

系统软件还包含支撑软件，支撑软件有接口软件、工具软件、环境数据库等，它能支持用机的环境，提供软件研制工具。

4．计算机的主要性能指标

计算机功能的强弱或性能的好坏，不是由某项指标决定的，而是由它的系统结构、指令系统、硬件组成、软件配置等多方面的因素综合决定的。

一般可以这些指标来评价计算机的性能：字长、主频、运算速度、存取周期、存储容量和外部设备等。此外，可靠性、兼容性、可维护性和输入/输出数据的传输率等，也是衡量计算机性能的技术指标。除了性能指标外，计算机还有其他一些指标，如所配置外围设备的性能指标以及所配置系统软件的情况等。另外，各项指标之间也不是彼此孤立的，在实际应用时，应该把它们综合起来考虑。

二、移动终端的工作原理

师：

人们旅游时可以用手机订票、获取电子登机牌、查看目的地未来一周天气；出门时可以使用手机APP软件预约、骑行共享单车；娱乐消费时可以使用电子优惠券、手机电子支付、查看娱乐消费地点的网友评价；休闲时可以用手机或平板电脑进行网络阅读、听音乐、看视频；还可以用手机等终端进行购物、交友、聊天、搜索、理财、学习等。这些丰富多彩的应用背后都有移动终端、移动互联网、云计算等的身影。

1．硬件和软件

从计算机技术的角度来看，移动终端所包含的软硬件结构和计算机相仿。移动终端具有中央处理器、存储器、输入输出等设备，是一台具备通信功能的微型计算机设备。相对于计算机设备而言，移动终端的输入、输出方式更多样化，如触摸屏、定位、摄像头和各种感应单元等。

2．移动互联网

移动互联网是移动网络与互联网融合的产物，用户可以使用手机、平板电脑等移动终端，通过移动网接入互联网，随时随地享用互联网的服务，体现了“无处不在的网络、无所不能的业务”的思想。它改变的不仅是接入手段，也不仅是桌面互联网的简单复制，而是一种新的能力、新的思想和新的模式，正在开辟信息通信业发展的新时代。

移动互联网的结构可分为三个层次，即应用层、网络层和终端层，如图2-16所示。

云计算

在计算机网络的拓扑图中，一般用“云”的符号代表互联网。也就是说，云计算（Cloud Computing）是通过互联网以服务的形式将计算资源提供给用户。

云计算是分布式处理的一个典型应用，是成千上万台计算机和服务器利用计算机网络共同完成任务的一种超级计算模式，其本质为分布式的计算和存储。

云计算是一种按使用量付费的模式，这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问，进入可配置的计算资源共享池（资源包括网络、服务器、存储、应用软件、服务），这些资源能够被快速提供，只需投入很少的管理工作，或与服务供应商进行很少的交互。

云计算是分布式计算、并行计算、虚拟化、负载均衡等传统计算机技术和网络技术发展融合的产物。

随着移动互联网时代的到来，智能手机已普及应用，大大地改变了人们的社会生活方式与交往方式。

生：

1.学生小组合作讨论，查找资料，学习计算机的工作原理。

2.阅读：“存储程序”原理

实践：人们可以通过网络购买计算机、智能手机等设备，图2-14是电子商务系统提供的某型号计算机的规格参数。同学们根据所学知识，通过网络查找资料，了解其规格参数的含义，调查信息技术实验室的计算机参数，填写表2-8。

生：

进行一项小调查，并填写表2-9，查找资料。根据已有经验，尝试分析智能手机、平板电脑、笔记本电脑等移动终端，对照计算机的组成部件及其作用，做好记录，并与小组中的同学交流讨论，将表2-9补充完整，表2-9移动终端的组成部件。了解移动终端的硬件和软件。

学生小组合作交流探讨表2-10，查找资料，进行常用移动终端操作系统的体验与比较。

。

1、通过探究性学习，深入拓展学习计算机的发展过程、工作的基本原理、系统架构及主要性能指标；

2.通过

小组合作完成表2-8，让学生有合作意识。

3、通过移动终端工作原理的的认识，了解移动终端的硬件和软件知识、移动互联网知识和云计算知识。

四、

开阔思路

拓展延伸

（3分钟）

思考：

这是一个新时代，一部智能手机，可以理财、约车、叫外卖、网购，可以满足我们很多需求。手机几乎占用了我们所有碎片化时间，夺走了与家人朋友相处的时间。请同学们思考，如何处理好信息系统与人、社会的关系？如何健康、负责任地使用智能手机等移动终端？

各小组根据项目选题及拟定的项目方案，结合本节所学知识，展开讨论，形成一篇小论文。

结合本节所学知识，开展相应的信息系统组装和调试实验，了解计算机与移动终端的工作原理，体会计算机与移动终端在信息系统中的作用，并参照项目范例的样式，撰写相应的项目成果报告。

通过讨论，通过思考，让学生意识了移动终端给我们的生活带来便利的同时，我们也要把握好一个度，青少年不能过度依赖手机，产生手机瘾，成天沉迷于手机，不思进取。

五、

即时测评

课堂小结

（4分钟）

（1）限时测评，针对性讲解

提前准备好本节课的几道测试习题，在电子教学平台上发布试题并限时训练，教师根据系统统计的作答情况做精准讲解。

课后习题

习题范围：2.3 信息系统中的计算机和移动终端

一、选择题

1.2016年，我国自行研制的超级计算机（ ）在国际超级计算大会（ISC）上亮相。

A.顶点

B.神威太湖之光

C.山脊

D.天河二号

【参考答案】B

【答案解析】2016年，我国自行研制的超级计算机“神威•太湖之光”在国际超级计算大会（ISC）上亮相。“神威•太湖之光”超级计算机安装了40960个中国自主研发的“申威26010”众核处理器，该众核处理器采用64位自主神威指令系统，峰值性能为12.5亿亿次／秒，持续性能为9.3亿亿次／秒。

2.计算机的发展以硬件物理器件的变革为主要特征，先后经历了（)个阶段的技术变革。

A.2

B.4

C.6

D.8

【参考答案】B

【答案解析】四个发展阶段：

第一个发展阶段：1946-1956年电子管计算机的时代。

1946年第一台电子计算机问世美国宾西法尼亚大学，它由冯·诺依曼设计的。占地170平方 ，150KW。运算速度慢还没有人快。是计算机发展历史上的一个里程碑。（ENIAC）（electronic numerical integator and calculator)全称叫“电子数值积分和计算机”。

第二个发展阶段：1956-1964年晶体管的计算机时代。

第三个发展阶段：1964-1970年集成电路与大规模集成电路的计算机时代（1964-1965）（1965-1970）。

第四个发展阶段：1970- 超大规模集成电路的计算机时代。

3.下列( )CPU是我们国家自主知识产权生产。

1. 龙芯3B

B.赛扬300A

C.cy1000

D.AMD4800H

【参考答案】A

【答案解析】CPU时钟频率（主频）是指CPU在单位时间（如1秒）内发出的脉冲数。它在很大程度上决定了计算机的运算速度，时钟频率越高，运算速度越快。主频的单位是赫兹（Hz)。中国科学院计算技术研究所于2009年研制出首款国产商用4核处理器“龙芯3A”，其工作频率为900MHz~1GHz。2012年研制出首款国产商用8核处理器“龙芯3B”，主频达到1GHz。2015年3月31日，中国发射首枚使用“龙芯”的北斗卫星。

4.任何复杂的运算都可以分解为一系列简单的操作步骤，这些简单操作步骤能被计算机直接实现，我们称为( )。

A.指令

B.程序

C.软件

D.系统

【参考答案】A

【答案解析】任何复杂的运算都可以分解为一系列简单的操作步骤，这些简单操作步骤是计算机能够直接实现的“指令”，如加法指令、减法指令等。

5.1946年美国宾西法尼亚大学摩尔学院教授莫契利和埃克特共同研制成功首台电子管计算机叫（ ）。

A TRADIC

2. IBM360
3. ENIAC
4. Intel 8088

【参考答案】C

【答案解析】1946年美国宾西法尼亚大学摩尔学院教授莫契利和埃克特共同研制成功首台电子管计算机ENIAC。

6.移动互联网的结构分为( )个层次。

A.2

B.3

C.4

D.5

【参考答案】B

【答案解析】移动互联网的结构分为三个层次：应用层、网络层和终端层。

7.下列( )不属于系统软件。

A.操作系统

B.诊断系统

C.语言处理程序

D.应用软件

【参考答案】D

【答案解析】软件一般是指一系列按照特定顺序组织的计算机数据和指令的集合。软件分为系统软件和应用软件。系统软件包含操作系统、诊断系统和语言处理程序。

8.计算机组装之前首先需要完成的注意事项是( )。

A.去除杂质

B.消除静电

C.轻拿轻放

D.断开电源

【参考答案】B

【答案解析】计算机系统由各种高度集成的电子器件构成，能够承受的电压、电流比较小，在安装前，应先消除身上的静电，方法为用手摸一下自来水管等接地设备。

9.网络订票系统中（  ）完成读取用户银行卡、二维码等信息的功能。A.自动售票机

B.银行主机

C.银行前置机

D.顾客购票计算机

【参考答案】C

【答案解析】网络订票系统中银行前置机完成读取用户银行卡、二维码等信息的功能。

10.CPU时钟频率（主频）是指CPU在单位时间（如1秒）内发出的脉冲数，它在很大程度上决定了计算机的运算速度，时钟频率越高，运算速度越快，主频的单位是( )。

A.Hz

B.mol

C.kg

D.Pa

【参考答案】A

【答案解析】时钟频率又称主频，是指CPU在单位时间（如１秒）内发出的脉冲数。它在很大程序上决定了计算机的运算速度，时钟频率超高，运算速度越快。主频的单位是赫兹（Hz)，常用单位为兆赫兹（GHz），它反映了CPU的基本工作节拍。

二、判断题

1.计算机开始运行之前，预先要把指挥计算机如何进行操作的指令序列（称为程序）和原始数据输送到计算机内存储器中。（ ）

【参考答案】对

【答案解析】计算机开始运行之前，预先要把指挥计算机如何进行操作的指令序列（称为程序）和原始数据输送到计算机内存储器中。每一条指令中明确规定了计算机从哪个地址取数，进行什么操作，然后送到什么地址去等步骤。

2.移动终端设备仅仅只能完成移动通话功能。（ ）

【参考答案】错

【答案解析】

3.存储容量是衡量存储器所能容纳信息量多少的指标。（ ）

【参考答案】对

【答案解析】存储容量是衡量存储器所能容纳信息量多少的指标。它常以字节（B)为单位来表示。内存容量的大小决定了可运行的程序大小和程序运行效率，容量越大，运行速度越快。外存容量的大小决定了整个微型计算机系统存取数据、文件的能力。

4.字长就是计算机内部可以表示的字体的大小。（ ）

【参考答案】错

【答案解析】计算机在同一时间内处理的一组二进制数称为一个计算机的“字”，而这组二进制数的位数就是“字长”。在其他指标相同时，字长越大计算机处理数据的速度就越快。早期的微型计算机的字长一般是8位和16位。目前586（Pentium，PentiumPro，PentiumⅡ，PentiumⅢ，Pentium4）大多是32位，现在的大多数人都装64位的了。如Pentium是64位字长的微处理器，即数据位数是64位，而它的寻址位数是32位。

5.云计算是分布式计算、并行计算、虚拟化、负载均衡等传统计算机技术和网络技术发展融合的产物。( )

【参考答案】对

【答案解析】

（2）课堂小结

本节我们学习了计算机和终端设备的硬件、软件构成等内容。对计算机和终端设备的工作原理有了初步的理解，能够对计算机的性能指标作出评价，对手机、平台电脑和笔记本电脑的软硬件进行比较，对移动移动互联网和云计算形成了初步的认识，通过开展组装计算机系统实验增强了动手能力。

学生收到电子版习题，先自主完成习题，然后在小组讨论出最佳选项，并说明作答理由。

1、既促成学生学业标准的达成，也是对本节课掌握理解情况的即时反馈。

更好的利用信息手段辅助教学，提升课堂的有效性。同时建立学生的电子学习档案。

2、回顾总结帮助学生巩固本节课的学习内容。