初中大连版第一单元 认识计算机第一课 计算机之形——计算机硬件系统教案

第一课计算机之形——计算机硬件系统教案

【教学目标】１.知识目标　了解计算机硬件设备的功能及特点。

            ２.技能目标　能够正确指认计算机硬件设备和区分常见的输入、输出设备。

           ３.情感目标　通过分组学习的方式，培养学生的合作意识、研究探索精神，树立将来为祖国的科技发展做出贡献的信心。

【教学重点】计算机硬件设备的组成及计算机工作原理

【教学难点】了解计算机工作原理

【授课时间】一课时

【教学方法】讲解法、图片展示法、实物操作法、任务驱动法

【教学过程】

一、课程导入

    计算机的硬件和软件相辅相成，缺一不可。下面就请大家和我一起去初步了解计算机的硬件系统。

二、新课讲授

那么，什么是硬件呢？

明确：通常，人们把能看得见摸得着的电子物理配件称为硬件。

提问：你所知道的计算机硬件都有哪些呢？（鼓励回答后，幻灯片出示硬件图片）

接下来让我们一起来看一看这些硬件都有什么功能。（出示幻灯片４）

图片为根据冯诺依曼原理绘制的计算机基本结构图。根据图的描述，计算机要想完成一个任务，首先要我们将原始数据和编好的程序放入到计算机中去，那么这些程序和数据是如何进入计算机的呢？

对，通过输入设备。常见的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、摄像头、数码相机等。

（1）键盘

键盘是最常用的输入设备，用来输入字符和数字。随着计算机应用的变化，键盘有多种多样。在外观上，一些符合人体工程的键盘更容易得到用户的青睐。现在PC用户普遍采用的是104键盘，PS/2接口，还有一些高档键盘采用无线连接。

（2）鼠标

鼠标是必备的输入设备之一，主要功能是进行光标定位或用来完成某种特定的输入。目前常用的鼠标是机械式鼠标、光电式鼠标和光机式鼠标。机械式鼠标结构简单，价格便宜，但准确度和灵敏度稍差。光电式鼠标速度快，准确度和灵敏度高，但需要专门的垫板。光机式鼠标结合了两者的优点，是目前最流行的一种鼠标。使用鼠标使计算机的某些操作更容易、更方便、更有趣，它对计算机的普及具有伟大的贡献。

（3）扫描仪

扫描仪就是将照片、书籍上的文字和图片获取下来，以图片文件的形式保存在计算机中的一种输入设备。

（4）数码相机、摄像头

它们都不是计算机的常规外设，但可以拓展计算机的使用功能，人们可以根据需要选择是否需要配置。我们采集好了外界的原始数据，也敲入了忆编好的程序，那么这些数据和程序又放在什么地方呢？

对，放在存储器中。存储器具有存储和记忆的功能。它分为内存储器和外存储器。

１、内存储器

内存储器是电脑的一个临时存储器，它只负责电脑数据的中转而不能永久保存，所有的数据都通过内存储器和CPU进行交换的。它的容量和处理速度直接决定了电脑数据传输的快慢。它是电脑的核心部件，重要性仅次于CPU。

内存储器分为只读存储器ROM和随机存取存储器RAM。ROM中的程序只能读出，不能被重新写入，断电后存储内容也不会丢失。RAM主要用于存储工作时的程序和数据，需要执行的程序或需要处理的数据都必须先装入RAM才能工作，关机后RAM中的存储内容将消失。微机中的RAM一般集成在一个长方形的小片上，称“内存条”，通常将它插在系统主板上。主板实际上是一块电路板，是整个电脑的基板，是计算机各部件的连接工具，成为CPU、内存、显卡和各种扩展卡的载体。主板是否稳定关系着整个电脑是否稳定，主板的速度在一定程度上也制约着整机的速度。

２、外存储器

外存储器主要包括软盘、硬盘、光盘、移动存储器等。

（１）软盘

目前常用软盘规格为3.5英寸，容量为1.44MB，存取速度较慢，但携带方便。盘片插入到软盘驱动器内（简称软驱），通过驱动器中的磁头读写磁盘中的数据。在软盘上有一个读写保护孔，若此孔合上，能读出和写入数据；若此孔打开，则只能从软盘上读出数据，不能写入数据，起到对软盘的写保护作用。

（２）硬盘

硬盘是计算机最重要的外存储器，它是程序、各种数据和结果的存放处，里面存储的信息不会由于断电而丢失。目前微型计算机硬盘容量一般都以吉字节为度量单位了，硬盘容量通常为10-120GB，硬盘存储器的另一个性能指标为转速，现在硬盘的转速一般为7200转/分。与软盘相比，硬盘容量大，转速快，存取速度高，但是硬盘多固定在机箱内，不便携带。

（３）光盘

光盘利用激光原理存储数字信息。它的数据存取速度比硬盘要慢一些。目前计算机中常用的光盘分为两类：CD光盘和DVD光盘。计算机上常见的光盘是只读式光盘（CD-ROM），即只能读出信息而不能写入信息，存储量可达约650MB。光盘存储器存储容量大，数据可长期保存, 易携带，价格低。

（４）移动存储器

随着通用串行总线（USB）开始在PC机上出现并逐渐盛行，借助USB接口，移动存储产品也逐步成为现在存储设备的主要成员，替代软盘作为随身携带的存储设备。常用的移动存储设备有优盘和移动硬盘等。

优盘体积小巧，携带方便，可靠性高，容量一般为32MB～512MB，部分优盘的容量可超过2GB。移动硬盘体积要比优盘大，但其容量大，一般为20GB～80GB，可以满足大容量数据的存储和备份。除了优盘和移动硬盘，常见的MP3播放器同时具有优盘的功能。

　　好了，现在我们已将数据和程序储存并且记忆了，那么计算机并没有完成操作，这时还需要控制器从存储器中逐条读取程序命令，按照程序指令的操作要求，向其他部件发出控制信号，以控制数据的传输和运算，这时就用到了运算器。前面我们已经讲过，通常运算器和控制器集成在一块芯片上，构成中央处理器，简称CPU， CPU可以进行分析、判断和计算，并控制计算机各部分协调工作。CPU 好比人的大脑，它是计算机的运算和控制中心，是整个计算机系统的核心部件，计算机完成任何任务，都需要通过CPU来实现。

CPU的主要技术参数：

（１）字长

字长就是计算机能同时处理数据的长度。字长是CPU最重要的一个品质标志，字长越长，计算机的处理能力越强。

（２）CPU主频

主频是CPU内核运行的时钟频率，它表明计算机的工作速度。频率越高，CPU运行速度就越快。

现在，主流CPU还是Intel和AMD两家的天下：Intel（英特尔）系列、AMD（超微）系列。CPU发展也已由286、386、486到奔腾、PⅡ、PⅢ、PⅣ。

最后，运算器将数据处理好后，是通过哪些设备告诉我们呢？

同学们回答的非常正确，是输出设备。

输出设备可以将计算机的工作结果以数字、字符、图表等形式表现出来。最常用的输出设备是显示器、音箱和打印机等。

（1）显示器

显示器也称监视器或屏幕，是人机交互的窗口，微机使用的显示器主要有两类：CRT阴极射线管显示器和LCD液晶平面显示器。

以CRT显示器为例说明，显示器的主要性能参数如下：

屏幕大小：屏幕大小指的是屏幕对角线的尺寸。显示区域越大，所支持的屏幕分辨率也越高，图形显示效果越好。目前显示器屏幕一般为15英寸、17英寸、19英寸、21英寸。现在主流显示器是纯平19吋显示器。

点间距：点间距指屏幕上相邻两个同色像素单元间的距离。点间距越小，越容易得到清晰的显示效果。现在大多数显示器采用的都是0.25mm或0.24mm的点距。还有采用0.22mm、0.21mm的高档显示器。

刷新率：刷新率是指每秒钟刷新荧光屏上画面的次数，以Hz（赫兹）为单位，刷新频率过低会导致屏幕有明显的闪烁感，即稳定性差，容易造成眼睛疲劳。72Hz垂直刷新率是目前对显示器的最低要求，而85Hz以上的垂直刷新率是比较安全的。

分辨率：分辨率指的是在屏幕上所显现出来的像素数目，从理论上讲分辨率越高，每行显示的像素也越多，字符、图形也越完整和清晰。一般计算机选择分辨率800*600就可以满足要求。

（2）音箱

   音箱是多媒体计算机不可缺少的部件，通过它可以实现各类软件的发声，市场上有各种性能、各种价格和各种样式的音箱，选择音箱首先要选择专用的防磁音箱，其次要根据试听来鉴别其性能，再次就是考虑外观、形状、颜色和样式。

（3）打印机

打印机是微机的一种常用输出设备，用来把字符、图形、图像打印在纸上。打印机可以分为击打式和非击打式两大类，击打式主要是针式打印机，非击打式主要有喷墨打印机和激光打印机。

三、巩固记忆

1、教师播放幻灯片，完成连线题，巩固硬件设备的作用。

 籍匈牙利数学家冯·诺依曼于1946年提出存储程序原理，把程序本身当作数据来对待，程序和该程序处理的数据用同样的方式储存。 冯·诺依曼体系结构冯·诺依曼理论的要点是：数字计算机的数制采用二进制；计算机应该按照程序顺序执行。人们把冯·诺依曼的这个理论称为冯·诺依曼体系结构。

四、小结

教师播放幻灯片作结，同时要求学生们整理好笔记，使所学知识系统化、条理化。

五、作业

1、通过小组合作方式从网上下载关于计算机硬件的资料，并把它整理归类，供同学们参考。

2、观察、了解计算机硬件设备，为下节课拆、装主机做好准备。

同学们，今天我们只是初步了解了计算机的硬件系统，这只是刚刚掀起计算机面纱的一个小角，计算机机技术发展迅速，未来的世界会有更多知识等待同学们去体验和感受。只要同学们永远保持强烈的好奇心与探索精神，并有正确的科学方法辅助，我相信未来的世界是属于你们的！