计算机的由来教学案例.doc

计算机的由来教学案例背景材料古今由人类的语言到文字，由石子计数到电子计算器，现在的个人计算机已经不仅仅是一种工具，随着技术的快速发展，“个人计算”的概念涵盖了更为广阔的范围的笔记本、服务器、手机等，“个人计算”无所不在，计算机和互联网已经与我们的日常工作、学习和生活紧密地联系起来、息息相关，人类社会目前又处于了一个历史飞跃时代，她改变了我们传统的生活学习方式，人们可以通过网络从浩如烟海的信息中查询到自己需要的信息，可以网上视频聊天、会诊、下棋，可以网上婚礼、购物、营销、微博，为人类提供了快捷、自由、开放、互动、创新的崭新平台。学习中我们可以网上搜寻学习资料，计算机命题库与阅卷、网上教学，多媒体计算机辅助教学，查询、提问等，使学习变得更有趣更快乐。教学设计一、教学目标知识与能力目标：了解计算机的由来、产生和发展，了解计算机的发展状况，计算机的特点等； 过程与方法目标：培养学生分析，自主探究学习的能力。通过操作实践，培养学生熟练运用信息技术创造性探索或解决实际问题能力； 情感态度价值观目标：培养学生的协作精神，形成积极主动地学习和使用信息技术、参与信息活动的态度。二、教学重点计算机发展过程中每一阶段的主要电子元件和计算机具体应用的不同领域。三、教学难点每一阶段的主要电子元件的区别四、课前准备1、多媒体网络教室(每人一机，能够进行网络教学)。 2、本节的教学资源及相关素材 286、586、945电脑主板及相应显卡、每一阶段的主要电子元件图片等。3、学习方法：自主学习：结合自已基础，观察对比，利用教学资源自学。 练习法：实践操作，在应用中学。 协作法：学习他人优点，促进自我改进。五、教学过程（一）、引入课题、提出本节课任务 向学生展示旧的286、586、945电脑主板和相应显卡，让学生观看，对比一台机房内的最新电脑，让学生进行比较。通过对比，找出区别，引导学生回顾信息的基本概念，电脑中的芯片不同，处理能力不同，提出处理信息的工具计算机的主要元件的发展问题。 （二）、呈现任务计算机的产生是20世纪重大的科技成果之一。自从第一台电子计算机诞生以来，计算机科学已成为本世纪发展最快的一门科学。尤其是微型机的出现和计算机网络的发展，使得计算机已应用于社会的各行各业，已进入到我们的家庭与生活。计算机的飞速发展大大促进了知识经济的发展和社会信息化的进程，引起了社会的深刻变革。也改变了人们的知识结构，不会使用计算机将无法面对21世纪的工作、学习与生活。在我们现实生活中，我们往往急要交流方便快捷，因此才有了电视，电话，手机。而现在我们可以在因特网上交流，突破了以往人们在信息交流中所受到的时空限制，极大的丰富了信息内容和表现形式。 对信息的获取、加工、存储、表达、管理、交流、发布等处理的信息技术，先后经历了5次革命。 学生活动：分小组讨论完成下面的表格内的内容，特别对发生年代及科学家一栏提示上网查找或通过其它方法获取 （三）、教师活动教师通过多媒体平台演示有关计算机发展阶段的图片及课件。1946年，在美国宾夕法尼亚大学由John Mauchly和J.P Eckert 领导的为导弹设计服务小组制成了ENIAC计算机，这是世界上第一台由程序控制的电子数字计算机。它使用了18800只电子管，1500多个继电器，耗电150kW，占地面积150，重量达30吨，每秒钟只能完成5000次加法运算。这就是第一代电子计算机，虽然它体积大、功耗大，但是它为发展电子计算机奠定了技术基础。电子计算机的发明和发展对科学技术、生产以及社会生活的发展起了不可估量的促进作用。自1946年第一台计算机诞生起，至今不过短短半个多世纪历史。然而，它发展之迅速，普及之广泛，对整个社会和科学技术影响之深远，是任何其它学科所不及的。半个多世纪时间，计算机已经发展了四代，现在正向云和生物计算机发展。在推动计算机发展的很多因素中，电子器件的发展起着决定性的作用；其次，计算机系统结构和计算机软件的发展也起着重大作用。1. 19461958年是计算机发展的第一代。其特征是采用电子管作为计算机的逻辑元件；计算机体积庞大，可靠性差，输入输出设备有限；主存容量仅有数百字到数千字，主要以单机方式完成科学计算；数据表示主要是定点数；用机器语言或汇编语言编写程序。确立了计算机的基本结构：冯诺伊曼结构。2. 19581964年计算机发展的第二代。其特征是用晶体管代替了电子管；用铁淦氧磁芯和磁盘作主存储器；在体积，重量和功耗方面都比电子管计算机小得多，并且运算速度进一步提高，主存容量进一步扩大。软件有了很大发展，出现了FORTRAN、COBOL、ALGOL等高级语言程序以简化程序设计；计算机不仅用于科学计算，而且用于数据处理，并开始用于工业控制。这些对计算机的普及和应用产生了深刻的影响。有代表性的计算机是IBM公司生产的IBM-7094计算机和CDC公司的CDC1604计算机。3. 19641975年是计算机发展的第三代。其特征是集成电路IC（Intergrated Circuit）代替了分立元件，一般用的IC为小规模集成电路（门密度110门/片）和中规模集成电路（门密度为20100门/片）；用半导体存储器逐渐取代了铁淦氧磁芯存储器；采用了微程序控制技术。在软件方面，操作系统日益成熟及其功能的日益强化是第三代计算机的显著特点；多处理机、虚拟存储器系统以及面向用户的应用软件的发展，大大丰富了计算机软件资源。为了充分利用已有的软件，解决软件兼容问题，出现了系列化的计算机。4. 从1975年到现在是计算机发展的第四代。其特征是以大规模集成电路LSI（Large-ScaleIntegration）（门密度为几百门几千门/片）或超大规模集成电路VLSI为计算机主要功能部件；主存储器也采用集成度很高的半导体存储器。在软件方面，发展了数据库存系统、分布式操作系统等。第四代计算机的另一个重要分支是以LSI为基础而发展起来的微处理器和微型计算机。微型机性能的迅速提高，以及各种相关设备和技术的进展，促进多媒体技术迅速发展，80年代末期出现了多媒体计算机。多媒体技术是指能同时获取、存储、处理、编辑和展示多个不同类型信息媒体的技术，这些信息媒体有：文字、声音、图形图像和动画等。新一代计算机的特征是什么？计算机科学界正在作广泛深入的探讨和研究。一般认为新一代计算机不应仅是在原有结构的基础上进行器件的更新换代，而应该突破冯诺依曼型计算机的结构，应该是具有知识库管理功能的、高度并行的智能计算机。 （四）、学生活动并总结表格如下：发展历程发明与应用的信息技术提高的信息能力发生年代及科学家第1次语言的产生和使用较远距离的传递20万年以前第2次文字的创造与使用信息的存储、传递的能力超越时空公元前3500年第3次造纸术和印刷术的发明和应用信息量大存储、及时交流、广泛传播公元1040年第4次电报、电话、广播、电视的发明和普及应用提高传递的效率，突破时空限制电话1875年 电报1933年第5次计算机和网络的普及应用处理、传递速度和普及应用程度惊人变化计算机1943年年份时期名称物理器件应用第一代 （19461957）电子管计算机电子管科学计算第二代 （19581963）晶体管计算机晶体管工业控制第三代 （19641971）集成电路计算机集成电路文字、图象、通信第四代 （1971至今）大规模集成电路计算机大规模和超大规模集成电路社会各领域（五）、学生讨论并上网：现代网络的益处 网络的信息化特征催生中学生的现代观念的更新，如学习观念、效率观念、全球意识等。它使中学生不断接触新事物、新技术，接受新观念的挑战。 1、开阔视野 因特网是一个信息极其丰富的百科全书式的世界，信息量大，信息交流速度快，自由度强，实现了全球信息共享。 2、对外交流 网络创造了一个虚拟的新世界，在这个新世界里，每一名成员可以超越时空的制约，十分方便地与相识或不相识的人进行联系和交流，讨论共同感兴趣的话题，给了他们一个新的交往空间和相对宽松、平等的环境。 3、个性发展 世界是丰富多彩的，人的发展也应该是丰富多彩的。利用因特网就可以学习、研究乃至创新，这样的学习是最有效率的学习。网上可供学习的知识浩如烟海，这给中学生进行大跨度的联想和想象提供了十分广阔的领域，为创造性思维不断地输送养料和逻辑思维能力。 4、拓展空间 网上学习无时间、地点的要求，可以适时随地的学习，有15%的学生因为上网而提高了学习成绩，她提供了一个发挥聪明才智的广阔天地。 六、作业：打开IE浏览器，在网址中输入 等搜索引擎网址，在搜索引擎中输入如下关键词。如：ENIAC、摩尔定理、生物计算机、量子计算机、光子计算机等，查找有关信息。下载一个主题信息内容，并作适当的整理，以word文件的形式存在计算机中。在下课前检查。七、教学评价通过课堂教学和作业练习，观察到学生对计算机的发展过程还是很感兴趣，特别是计算机诞生初期的人文趣事，说明事物的发展之初是要有非常的创新和创造力。教育学生一个国家一个民族对创新力的要求是何等的重要和关键所在。通过搜索引擎查关键词等，让学生在网络知识的海洋里，丰富多彩的人生和思想观