粤教版 (2019)必修2 信息系统与社会2.3.1 计算机和移动终端的作用教学设计及反思

这是一份粤教版 (2019)必修2 信息系统与社会2.3.1 计算机和移动终端的作用教学设计及反思，共18页。教案主要包含了教材分析，学情分析，教学目标，重难点分析，教学方法，教学过程等内容，欢迎下载使用。
教学设计 2.3 信息系统中的计算机和移动终端夏跃军 深圳市龙岗区横岗高级中学一、教材分析（一）内容选自粤教版必修二《信息系统与社会》第二章《信息系统的组成与功能》第3节。（二）课程联系第2.2章节已经学习了信息系统的组成中的用户、硬件、软件、网络和数据资源，学习了信息系统的功能，如信息系统的输入功能、信息系统的处理功能、信息系统的存储功能、信息系统的控制功能、信息系统的传输与输出功能。本节课继续拓展学习信息系统中的计算机和移动终端，计算机和移动终端是信息系统最主要的组成部分。本节重点介绍了计算机和移动终端的作用及基本工作原理。通过探究网络订票系统中的计算机和移动终端，分析它们的作用。通过开展“组建计算机系统”实验，理解计算机的工作原理。通过阅读“存储程序”原理，加深对计算机工作原理的理解。通过实践活动，了解计算机的参数。学习移动终端的工作原理，包括其硬件和软件、移动互联网和云计算的特点。（三）教材处理引入的处理：通过最新图片引入教学，让同学们耳目一新；活动的处理：教材中设计的活动较多，我们选取重点与难点进行学习；概括性处理：为理清课程的思路，教学课件中多采用思维导图的方式呈现，让课程条理明晰，让同学们思路清晰。（四）本节课学业要求（1）知道计算机和移动终端的作用、计算机的工作原理和移动终端的工作原理。（计算思维）（2） 认识到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，体会计算机和移动终端促进社会变革，促进社会发展，作为青少年一代，我们要好好学习，以后充分利用现代化的计算机和移动终端知识为国家做贡献；在学习到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）上亮相时，我们要有爱国主义情怀。（信息意识、信息社会责任）（3）在多项实践活动中，学生需有一定的操作能力，需有合作精神。（操作能力与合作精神）二、学情分析（一）授课年级高一年级（二）学生知识情况已有知识情况：前一小结中，我们学习了信息系统的组成中的用户、硬件、软件、网络和数据资源，学习了信息系统的功能，如信息系统的输入功能、处理功能、存储功能、控制功能、传输与输出功能。未知知识情况：学生对于信息系统中的计算机和移动终端的作用模糊，不了解计算机的工作原理，不知道移动终端的工作原理。三、学科核心素养（一）信息意识1.理解移动终端、移动互联网、云计算的相关概念；2.描述计算机和移动终端的基本工作原理；3.理解计算机、移动终端在信息系统中的作用。（二）计算思维能够对照计算机的组成部件及其作用，分析智能手机、平板电脑和笔记本电脑等移动终端，并就其操作系统实验与比较。（三）数字化学习与创新1.能够探究完成组建计算机的实验；2.调查计算机的规格参数。（四）信息社会责任1.思考手机等移动终端与社会、生活的关系；2.在信息系统应用过程上，能预判可能存在的信息泄露等安全风险。四、教学目标（一）知识与技能1.知道计算机和移动终端的作用、计算机的工作原理和移动终端的工作原理；2.在实践操作中了解计算机的结构、功能与作用，提升动手操作能力，提高合作意识。（二）过程与方法1.通过图片展示和活动探究，了解计算机和移动终端的作用；2.通过实验了解计算机的硬件构成，对计算机各组成部分有直观的认识，理解计算机各部件的功能，了解计算机的各种技术指标和参数，了解计算机的组装过程，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；3.通过知识性学习和过程性探究活动，了解移动终端的工作原理。（三）情感、态度与价值观1.在实践过程中，有安全意识，有合作精神；2.在信息系统应用过程上，能预判可能存在的信息泄露等安全风险。五、重难点分析（一）教学重点1.计算机的工作原理及软硬件架构；2.移动终端组成部件及操作系统的比较。（二）教学难点1.计算机和移动终端的基本工作原理；2.计算机的性能指标。六、教学方法项目学习法、任务驱动法、交流协作法、自主探究法七、教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图一、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.2B.4C.6D.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。 龙芯3BB.赛扬300AC.cy1000D.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 IBM360 ENIAC 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.2B.3C.4D.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.HzB.molC.kgD.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。八、板书设计   （思维导图型，如下）  九、教学评价与反思本节课活动较多，能让学生快速进入正题，让学生充分合作，完成相关任务。能把枯燥的理论上得轻松风趣，激发学生学习的热情和兴趣在教学过程中，选择了一些贴近生活的实例，学生容易理解也容易引起学生的共鸣。在教学中，学生学习的知识类型多种多样。可尽量将枯燥的东西讲解的生动形象一点，在讲解时，用风趣的语言，贴近的比喻，引用身边的事件来引起学生的兴趣和认可。本课程课件中，制作有多项思维导图，让学生一目了然，便于理解。在计算机的组成及工作原理中，要重点提及一下我国的自主处理器“申威”和“龙芯”，以增强同学们对我国在信息领域自主创新的信心。将计算机的性能指标和规格参数与鲁大师和安兔兔跑分联系起来，将手机、平板和笔记本电脑的使用体验与它们的软硬件比较联系起来，将4G上网和语音输入等与移动互联网和云计算联系起来，这样处理有利于学生对课本内容的理解。本课程制作有多项习题，让学生温故知新。