计算机技术维护 6

项目一认识计算机教案1．教学设计方案教学单元名称认识计算机课时8学时任务描述学生R进入学校信息化中心运维岗位实习。为胜任岗位工作，需要系统梳理计算机基础知识，构建完整的知识体系。本任务将引导学生从计算机发展历程入手，深入理解计算机软硬件系统的组成与功能，掌握计算机的分类标准、微型计算机的工作原理与关键性能指标，并了解当前计算机技术的前沿发展趋势及国产化进程。任务分析本项目内容系统性强，从历史发展到核心原理，再到前沿趋势。教学需遵循“认知-理解-掌握-展望”的逻辑主线。重点在于将抽象的硬件组成、工作原理与学生可见、可感的实际设备（如个人PC、手机）联系起来，并通过案例（如国产超级计算机、龙芯CPU）激发学习兴趣和民族自豪感。难点在于如何将冯·诺依曼体系结构、总线、性能指标等理论概念讲解得生动易懂。教学目标知识目标掌握计算机系统的基础构成理解计算机分类与性能了解计算机技术发展脉络与趋势考核方式过程性考核（占总成绩60%）：课堂参与与回答问题情况（30%）；小组协作完成“硬件系统寻宝”或“分类图鉴”任务的表现（30%）；随堂小测验或思维导图作业（40%）终结性考核（占总成绩40%）：单元知识总结报告或小型调研报告（100%）能力目标能识别计算机主要硬件部件及其功能能分析不同场景下的计算机配置需求掌握初步的信息检索与拓展学习能力素养目标培养系统思维与探究精神增强科技自信与家国情怀教学环境硬件环境：多媒体网络教室（教师机可投影）、可打开机箱的台式计算机演示机（或硬件实物模型）。软件环境：网络环境、Windows操作系统、PPT教学课件、相关图片与视频资料、思维导图软件、网页浏览器。

2．教学设计实施教学内容教师行动学生行动组织方式教学方法资源与媒介时间/min情境导入与任务提出导入任务情景分析工作任务集中讲授情境教学法启发提问法投影视频图片PPT15讲述“实习生R”的情境故事，提出问题：要维护各种各样的计算机，首先必须了解什么？展示从巨型机到智能手机的图片，引发学生对“什么是计算机”的思考。明确本项目四大学习模块：发展史、系统组成、工作原理与指标、前沿与国产化。模块一：发展历程与系统概述讲解发展史：以ENIAC为例，简述四代计算机的更迭（电子管→晶体管→集成电路→超大规模集成电路），强调集成电路发展的核心推动作用。听讲、记录，观看ENIAC等历史图片/视频。集中讲授互动分组协作讲授法类比法图示法投影视频图片PPT75讲解硬件系统：以“人体”类比计算机（大脑=CPU，记忆=存储器，感官=输入设备，言行=输出设备），解析五大部件功能。结合实物或高清图解，重点说明CPU（控制器、运算器）工作原理、内存与外存的区别等。参与类比讨论，根据教师指引在硬件图解上标注部件名称和功能。讲解软件系统：以“计算机的灵魂”为引，区分系统软件（如Windows，管理者）和应用软件（如微信，服务者），简述软件发展四个阶段。列举自己经常使用的系统软件和应用软件。课堂活动一：硬件系统“寻宝”将学生分组，提供台式机主机箱内部高清图片或实物。小组协作，观察图片或实物，对照任务清单进行辨识和讨论。分组协作展示任务驱动法合作学习法硬件图片硬件实物任务单45发布任务清单：找出CPU、内存条、硬盘、电源、主板等位置，并简述其作用。选派代表上台，在投影图片上指认并简要说明。巡视指导，参与小组讨论。记录讨论结果，上传学习平台。模块二：分类、原理与性能指标讲解分类：以“汽车”类比（轿车/卡车、家用/赛车），讲解按用途、规模、处理方式的分类。重点介绍微型计算机的各类形态（台式机、笔记本、一体机等）。理解分类标准，尝试对身边的电子设备进行分类。集中讲授案例教学法图示演示法生活类比法PPT动画示意图电商网站计算机配置页截图90讲解冯·诺依曼体系结构：动态图示讲解“存储程序”原理和五大部件间的数据/指令流（输入→存储→处理→输出）。跟随图示，理解“程序存储”和“顺序执行”的核心思想。讲解性能指标：结合选购电脑的常见参数，生活化地解释字长（道路宽度）、主频（发动机转速）、存储容量（仓库大小）、带宽（高速公路车道数）等概念。联系生活经验，理解各性能指标对实际使用体验的影响。课堂活动二：我的“理想型”计算机配置假设三种场景：学生日常学习、平面设计师工作、大型游戏娱乐。小组讨论，分析所选场景对计算机性能的核心需求。分组讨论与分享场景模拟法探究学习法场景任务卡配置单模板60要求各小组任选一场景，讨论并草拟一份侧重不同性能指标的计算机配置单，说明理由（如设计师需大内存、强显卡）。草拟配置单，重点关注CPU、内存、显卡、硬盘等关键部件指标的取舍。组织小组分享并互评。分享配置思路，听取其他小组意见。模块三：趋势与国产化讲解前沿趋势：播放“机器人跳舞”、“AI绘画”等短视频，引出AI、物联网、量子计算等趋势。强调“融合”与“智能化”。观看视频，感受前沿技术的冲击力。集中讲授分组讨论案例展示法故事教学法价值观引导新闻视频纪录片片段国产硬件图片45讲解国产化：介绍“天河”、“神威”超级计算机的成就，讲述“龙芯之母”黄令仪等科学家故事，展示国产CPU、操作系统的发展现状，阐释自主可控的战略意义。了解国产计算机领域的重大突破，讨论科技自立自强的重要性。知识梳理与总结引导学生回顾本项目知识脉络，从历史到未来，从组成到原理。跟随教师回顾，构建整体知识框架。集中相互评价自我评价总结归纳法自主建构法思维导图工具示例30布置总结性任务：以“认识计算机”为主题，绘制一幅涵盖本项目核心知识的思维导图。课后独立或小组合作完成思维导图作业。3．教学实施过程详案第一、二课时：从历史巨兽到掌上精灵--计算机的演进与躯体（硬件）1.导入（10分钟）：以“实习生R的困惑”开篇，展示形态各异的计算机图片，提问“它们为什么都叫计算机？”,引出对计算机本质和共性的探索。2.讲授发展史（10分钟）：重点讲述ENIAC的庞大体量与现代手机的纤薄形成的强烈对比，揭示集成电路技术是促成这一变革的核心驱动力。清晰梳理四代更迭的标志性器件。3.讲授硬件系统（45分钟）：采用“人体比喻”贯穿始终，使抽象概念形象化。CPU：比喻为“大脑”，解释控制器（发号施令）和运算器（思考计算）的分工。存储器：重点对比内存（RAM）像“办公桌”（快、临时）和外存（硬盘）像“文件柜”（慢、永久）的区别与协作关系。展示内存条和固态硬盘实物或图片。输入/输出设备：列举常见设备，强调其“桥梁”作用。4.课堂活动“硬件寻宝”（25分钟）：学生分组，在教师提供的机箱内部全景图中，完成寻找与识别核心硬件的任务。教师最后统一讲解并纠正误区。第三、四课时：灵魂、类别与心脏跳动——软件、分类与核心原理1.讲授软件系统（15分钟）：明确“没有软件的硬件是裸机”。通过“操作系统管理一切，应用软件各司其职”的比喻，厘清系统软件与应用软件的层次关系。2.讲授计算机分类（30分钟）：使用分类图鉴的方式，按不同标准呈现计算机家族。重点讲解我们最常接触的微型计算机的各类形态，展示从早期IBMPC到现代二合一平板电脑的演变。3.讲授冯·诺依曼原理（30分钟）：这是难点。使用一个“做菜”的类比：菜谱（程序）和食材（数据）都存放在厨房书架（存储器）上。厨师（CPU）从书架上取出菜谱（取指令），阅读（译码），然后根据菜谱指挥，从书架或冰箱（存储器）取得食材（取数据），在灶台（运算器）上加工（执行），最后将成品装盘（输出）。动态图示展示这一过程中数据与指令在总线上的流动。4.随堂小测验（15分钟）：通过5-8道选择题或判断题，即时检测对硬件组成、软件分类、冯·诺依曼体系结构核心思想的理解。第五、六课时：性能解码与未来已来1.讲授性能指标（45分钟）：摒弃枯燥定义，结合“商城选购计算机”或“手机参数对比”场景。字长：比喻为一次性处理数据的“宽度”，64位路比32位更宽。主频：比喻为CPU的“心跳速度”，但强调不是唯一标准（还有核心数等）。存储容量：厘清GB/TB/PB的单位换算，调侃“厂家进制”与“系统进制”的差异。带宽：比喻为高速公路的“通行能力”。2.课堂活动“理想配置单”（45分钟）：小组深入讨论，将性能指标知识应用于实际场景分析。教师引导思考“为什么游戏本看重显卡？”，将话题引向异构计算等前沿理念。第七、八课时：中国芯与未来梦1.讲授前沿趋势（30分钟）：播放“春晚机器人舞蹈”、“DeepSeek”等相关短视频，直观展示AI、机器人、大模型等技术的震撼力。简要介绍量子计算、物联网等概念，描绘一个“万物互联、智能协同”的未来图景。2.讲授国产化进程（30分钟）：成就展示：展示“天河三号”、“神威·太湖之光”的图片与排名数据，激发自豪感。核心突破：