常用计算机设备教案,计算机硬件教案（上）

教案

2015年9月29日

教案名称课时年级

​计算机的硬件组成(上)1课时

高一

一、教学目标

(一)知识与技能：

​1、了解冯·诺依曼体系结构的计算机，识别常用的硬件设备。

2、理解五个逻辑组成部件之间的联系。

3、知道计算机硬件体系的总线结构及其分类。

(二)过程与方法：

​1、能够通过观察认识常用硬件设备，并辨别常用硬件与计算机五大部

件的对应关系。

2、能够通过自主学习认识认识主板上重要的插槽及外设接口，并与设

备相对应。

(三)情感、态度与价值观：

​1、通过观察实践，提高运用所学知识分析新问题的能力。

2、体验信息技术的发展及带来的生活方式的改变。

二、教学重点与难点

(一)．教学重点：

​1、冯·诺依曼体系结构计算机的基本特征。

2、计算机五大组成部件及相互联系。

(二)．教学难点：冯·诺依曼体系结构计算机的工作原理。

三、教学环境及资源准备

硬件环境：自备的电脑1台

软件资源：PPT课件

四、教学过程(可以用嵌套表格呈现具体内容)

(一)课前准备部分

1、订正上次作业

2、复习上节课的内容

(二)新课导入部分

师：今天我们上的新课是——计算机硬件系统。

1、由ENIAC引入：

师：大家看这张图，还记得它是什么吗？

生：ENIAC。

师：对！ENIAC是1946年在美国诞生的世界上第一台电子计算机。那大家知道它主要是由什么元件构成的吗？

生：。。。

师：给大家一点提示——它是第一台电子计算机。

生：由电子管构成。

师：非常好！那它的诞生拉开了计算机发展时代的序幕。接下来我们来看看计算机的四个发展时代。

2、计算机的发展时代

师：第一代是电子管数字计算机。输入或输出主要采用穿孔卡片或纸带，体积大、速度慢、存储容量小、维护困难且价格昂贵，因此这一时代的计算机主要用于科学计算。大家把时间和名称都记一下！

师：第二代是晶体管电子计算机。这一时期晶体管出现了，这使得计算机生产技术得到了根本性的发展。它被用于科学计算的同时，也开始在数据处理、过程控制方面得到应用。

师：第三代是集成电路电子计算机。这一时期随着半导体工艺的发展，成功制造了集成电路。集成电路的应用，使得计算机体积更小，应用领域也进一步扩大。

师：第四代计算机因使用了大规模集成电路，计算机体积更小，性能进一步提高。我们现在用的计算机都是第四代的。

3、摩尔定律

师：大家发现没有，计算机的发展是非常迅速的。那针对于如此迅速的发展，美国科学家戈登·摩尔曾提出这样的观点：处理器(CPU)的功能和复杂性每年(其后期减慢为18个月)会增加一倍，而成本会成比例递减。这后来被世人称为“摩尔定律”。

师：什么意思呢？在2003左右，你用1000元只能买到一部非智能的诺基亚手机，而现在，你可以买到什么？

生：智能手机。

师：对！现在可以买到功能比较全的智能手机。所以计算机的发展日新月异。

师：同学们，翻开课本31页的第二行，就有这句话。可以划一下。但同学们注意下，18个月，这个时间是在不断的变化的，并不固定。

4、提问

师：9+9÷3=？这个式子的运算过程是怎样的？

生：先除后加。

师：对，那在思考这个问题之前，你是如何获得这个信息的呢？

生：眼睛。

师：对！我们通过眼睛有个收集信息的过程，收集好的信息传向哪里？

生：大脑。

师：对！在大脑里我们有个运算的过程。那运算的结果？

生：输出。

师：好！其实在输出之前还有一个过程——大脑对信息的一个控制输出，最后才是输出。大家注意了，眼睛可以看作是输入设备；运算看作是运算器；在运算的同时还有一个存储的过程，所以还有存储器；大脑的控制输出看作是控制器；最后的输出是输出设备。最重要的一点是——运算器 + 控制器 = CPU。

5、计算机的五大逻辑部件

师：输入设备、输出设备、存储器、控制器和运算器，我们把它们叫做计算机的五大逻辑部件。这五大部件是按逻辑分类的逻辑部件。意思就是逻辑上是应该这样分的，但实际上却不是。例如：显示器应该属于输出设备，但现在有一种触屏显示器，它既是输入设备又是输出设备。所以说在逻辑上是分为这五大逻辑部件。

6、冯·诺依曼体系结构的计算机(图)

师：我们来看下这张图。首先问大家，运算器和控制器合称为什么？

生：CPU。

师：很好！那如果用红色的箭头表示数据信息流向，那么外界信息先进入？

生：输入设备。

师：对！再由输入设备流向存储器(存储备份)。如果这个时候要做一个计算，那信息流向哪里？

生：运算器。

师：好！从存储器流向运算器，在运算器中进行运算后再流向存储器(存储备份)。如果这个算式很长，信息会再流向运算器计算，再流向存储器(存储备份)。一直循环，直到最终运算结果流向存储器(存储备份)。最后，运算结果流向？

生：输出设备。

师：对！流向输出设备，输出最终结果。

师：那控制器与其它四个部件有什么联系呢？其实，流向存储器的信息，有一部分是流向输出设备，还有一部分流向了控制器。从控制器流出的不再是数据信息，而是控制信息。如果用黑色箭头表示控制信息流向，那么控制器可以发出控制信息给其它各个部件。在这里，控制器就相当于总开关，起到协调的作用，协调其他四大部件共同协作。

7、计算机系统的组成

师：那我想问大家，计算机系统由哪些部件组成呢？想一下。

生：它是由硬件和软件两部分组成。

师：对！那硬件又由什么组成呢？

生：。。。

师：想一想机房里的电脑，由那些部件？

生：主机。

师：非常好！其实除了主机还有外设。那主机由什么组成？电脑中最重要的部件是？

生：CPU。

师：对！其实除了中央处理器(CPU)，还有另一个重要的部件——内存储器(ROM、RAM)。

师：那外设由哪些组成？

生：输入设备、输出设备。

师：还少了一个，大家想一下，既然有内存储器，那就一定有？

生：外存储器。

师：很好！那CPU对应五大部件的哪一个？找位同学回答一下。

生：控制器、运算器。

师：内存储器和外存储器合称为？

生：存储器。

师：很好！大家看一下，加上输入设备和输出设备，这正好构成了计算机的五大逻辑部件。

师：软件部分由系统软件和应用软件构成，软件部分这节课先不细说。但要注意的是：计算机系统=硬件+软件。

8、CPU的介绍

师：接下来我来详细介绍计算机的五大部件，首先看一下CPU，CPU对应五大部件的哪些？

生：运算器和控制器。

师：很好，CPU是电脑最重要的部件。CPU的性能基本决定了计算机的性能，CPU是整个电脑系统的核心。那CPU的主要性能指标有哪些？我们从以下三点来看：

(1)主频：即CPU的时钟频率，，很大程度上决定了计算机的运算速度，单位Hz。这是CPU最重要的一个指标！

(2)字长：CPU一次可以处理的二进制位数。就是我们所说的电脑是32位的还是64位的，那就是字长。

(3)高速缓存(cache)： 用来存放CPU频繁使用、访问的程序和数据。就像你把常用的书本放在课桌上，使用时可以立即拿到。

9、intel与AMD

师：下面给大家看两款CPU——intel与AMD。来看看这两张图，有谁说出它们之间的区别？

生：。。。

师：可能图不是很清楚。AMD的CPU是针脚状的，而Intel的CPU是触点状的。告诉大家，Intel的CPU以前也是针脚的，但随着发展，现在变成了触点。其实它们最明显区分的方法就是标识了。

10、intel与AMD的插槽

师：大家看一下这两张图，是intel与AMD的CPU的插槽。大家注意一下，黑色的是Intel插槽，而AMD的是白色的插槽。这也是区分它们的方式之一。

师：但大家一定要记住——不同的主板插不同的CPU。intel主板插intel的CPU，AMD主板插AMD的CPU，绝不可混用！

11、存储器——内存储器

师：讲完了CPU，接下来讲存储器。还记得存储器有哪两种吗？

生：内存储器、外存储器。

师：对！先讲一下内存储器。内存储器(简称“主存”或“内存”)用于存放计算机当前工作中正在运行的程序、数据等。

师：大家还记得内存储器分哪两种？

生：ROM、RAM。

师：ROM，只读存储器。通常只能读出而不能写入，断电后信息不会丢失。固化在主板上。而RAM，是随机存储器。既能读出又能写入，断电后信息消失。即内存条。

师：大家记住它们的区别——ROM，只读不写，断电后信息不丢失。而RAM，既读又写，断电后信息消失。

师：下面这张图就是RAM(内存条)。DDR3是内存条的一个主流规格，还有其它的，像DDR2。大家在下面记一下。

12、存储器——外存储器

师：外存储器(简称“外存”)用于存放需要长久保存或暂时不用的的程序和数据。

师：那你们知道内存与外存有哪些优缺点？我们可以从速度与容量考虑。

生：内存速度快，容量小；外存速度慢，容量大。

师：非常好！接下来看一下，这张图是什么？这张呢？最后一张呢？

生：硬盘、优盘、光盘。

师：对，这些都是常见的外存储器。

硬盘的性能指标

师：那大家知道怎么判断一个硬盘的好坏呢？

生：。。。

师：我们可以从存储容量、缓存容量和转速等三个方面考虑。翻开课本29页的中间部分，就有这句话，可以划一下。容量越大，缓存越大，转速越快，硬盘速度越快。所以你们以后要买硬盘的话，可以从这三个方面来考虑。

CD与DVD

师：来看这两张图，CD与DVD有什么不同？

生：。。。

师：其实主要还是容量不同。CD的容量是650~700M，而DVD的容量是4.7GB(单面单层)。如果是双面双层的DVD容量可达9.4GB。可以看出，DVD的容量远大于CD的。

师：CD有CD-R、CD-RW这两种；DVD有DVD-R、DVD-RW两种。跟大家提一下，这里的R表示的是ROM；RW表示的是可通过RW驱动，对光盘进行多次的读写。

师：大家还记得1GB等于多少MB吗？

生：1024。

常用存储的单位

师：对！接下来我们来看看几种常用存储的单位——KB、MB、GBTB。1KB=1024B=2^10B；1MB=1024KB=2^30B；1TB=1024GB=2^40B。大家一定要记清楚——它们之间的倍率是1024。

存取速度的大小

师：同学们思考一下，cache、硬盘与内存的存取速度的大小。

生：。。。

师：给大家一点提示：cache的速度已经接近于CPU。

生：cache速度最大。

师：对！很好！其实cache> 内存 > 硬盘，因为cache的速度已经接近于CPU，所以cache的速度最快。硬盘是什么设备？对，外存，所以它要与主板相连需要通过数据线。因此，硬盘是最慢的。

13、输入设备

师：接下来说说输入设备。输入设备就是使计算机从外部获取信息的设备。有谁知道常见的输入设备有哪些？

生：键盘、鼠标。

师：对！其实常见的设备有键盘、鼠标、扫描仪、条形码阅读器等。看看这几种设备是什么？

生：键盘、鼠标、扫描仪、条形码阅读器等。

师：前三种很常见，条形码阅读器在生活中也见到过。在超市的收银台，售货员就用条形码阅读器扫描商品获取价格信息。

14、输出设备

师：看完输入设备，再来看看输出设备。输出设备，顾名思义就是将信息从计算机内部输出的设备。常见设备有哪些？

生：显示器、打印机。

师：还有吗？

生：。。。

师：这位同学回答的很好！常见的设备除了显示器、打印机以外，还有绘图仪、音响等。下面来看几张图片，我们来认一认。

生：打印机、音响。

显示器

师：对！非常好！下面重点讲一下几种显示器。先看这一个，CRT显示器。这是以前的电脑显示器，已经被淘汰了。它的屏幕呈球形，对眼睛的伤害较大，后面是凸起的，比较笨重；再看这一个,LCD显示器。这是我们现在使用的电脑显示器，它的屏幕是个平面，比较薄；最后看这一个，LED显示器。学校刚进大门的那个大的显示屏就是LED显示器。

绘图板与绘图仪

师：接下来给大家介绍一下绘图板与绘图仪，它们虽然只一字之差，但却是性质完全不同的设备。绘图板可以与电脑相连，将所绘制的东西传入电脑里；绘图仪在打印店里很常见，用于海报的制作。所以它们是什么设备？

生：。。。

师：绘图板是输入设备，绘图仪是输出设备。大家不要混淆了！可以适当记一下。

15、主板上的插槽

师：下面要给大家简单介绍下主板上的插槽。

IDE

师：首先是IDE，即“电子集成驱动器”，它的本意是指把“硬盘控制器”与“盘体”集成在一起的硬盘驱动器。大家只要记住它是用来连接硬盘和光驱的接口就好。大家要记清楚IDE接口的样子，里面是呈针状。

SATA

师：接下来是SATA，即串行ATA，它也是用来连接硬盘和光驱的接口，但它是新型的硬盘接口，基本上已经取代了IDE。大家看看SATA，它的接口造型很独特的，呈回形状。

PCI和PCI-E

师：看这张图，有没有发现二者的差别？

生：PCI-E比PCI的槽长。

师：对！不仅如此，而且PCI-E这有个卡勾。大家要记住——PCI和PCI-E主要连接声卡、网卡，此外PCI-E还连接显卡。

AGP

师：AGP全称为加速图像处理端口，主要应用在三维电脑图形的加速上。是从PCI标准上建立起来，是一种显卡专用接口。看一下图中画圈的部分，就是AGP。同学们要记住的是，它是一种显卡专用接口。注意区别于PCI，虽然都是两段式的，但两段的比例不同。还有一般白色是PCI，灰色是AGP。这里要特别记住。

16、主板图(总)

师：最后我们来看看完整的主板，看看都对应有哪些插槽。这个是什么？电脑中最重要是部件。

生：CPU插槽。

师：那这个呢？

生：内存条插槽。

师：对！内存条插槽两边有卡扣，用来固定内存条。这个呢？白色的、两段式的。

生：PCI插槽。

师：还记得它用来插什么？

生：声卡、网卡、显卡。

师：你确定可以插显卡么？

生：声卡、网卡。不能插显卡。

师：这次对了！这张图里没有PCI-E，还记得PCI-E是什么插槽？

生：声卡、网卡、显卡。

师：那这个是什么插槽？呈回形状的。

生：SATA插槽。

师：它是什么插槽？

生：硬盘接口。

师：说对了一半。它是新型硬盘接口，也是光驱插槽。那这个呢？呈针状的。

生：IDE插槽。

师：它是什么插槽？

生：硬盘和光驱插槽。

师：非常好！这就是几种常见插槽，大家一定要熟记，知道它们的样子与功能。好，这节课到此结束，下课！

(五)课后作业部分

无