九年级信息技术：计算机系统教学设计课件

九年级·信息技术九年级信息技术：计算机系统教学设计认识计算机的硬件、软件与协同运行授课对象九年级学生课程导览01系统初识建立计算机系统的整体概念02硬件探秘拆解计算机的物理组成03软件世界认识程序与数据的载体04协同运行揭示软硬件如何配合工作05安全维护培养安全使用与维护意识系统初识计算机是硬件与软件的有机整体从熟悉的使用场景出发，理解计算机系统的完整面貌01什么是计算机系统计算机系统是一个有机整体，由硬件和软件两大部分共同组成，二者缺一不可。硬件机械设计+软件协同硬件是物理基础，软件是行为灵魂，二者相互依存、缺一不可。“理解计算机系统，要从整体出发，而不是只盯着某个部件。”裸机无法工作只有硬件、没有软件的计算机被称为裸机，无法完成任何有用的工作。软件无载体只有软件、没有硬件，程序就失去了运行的载体。协同结果我们日常使用的每一台计算机，都是硬件与软件协同配合的结果。计算机系统的两大组成计算机系统可以划分为硬件系统与软件系统两大板块硬件系统3项物理设备看得见、摸得着的物理设备主机显示器键盘鼠标包括主机、显示器、键盘、鼠标等身体相当于计算机的"身体"软件系统3项程序和数据看不见、摸不着的程序和数据操作系统办公软件游戏程序包括操作系统、办公软件、游戏程序等灵魂相当于计算机的"灵魂"从生活场景认识计算机使用场景涉及硬件涉及软件上网查资料显示器、鼠标、网卡浏览器写电子作文键盘、硬盘、内存文字处理软件听音乐声卡、音箱、耳机音乐播放器玩游戏显卡、显示器、手柄游戏程序通过这些场景可以看出，任何一次简单操作，背后都是多个硬件和软件在协同工作。计算机的发展历程计算机的发展趋势是：体积越来越小，性能越来越强，价格越来越亲民。第一阶段电子管时代体积庞大耗电量大运算速度慢第二阶段晶体管时代体积明显缩小可靠性大幅提升第三阶段集成电路时代元器件集成到芯片上开始走向普及第四阶段大规模集成电路时代微型计算机诞生性能持续飞跃计算机的类型与应用超级计算机用于天气预报、科学研究等超大规模计算大型计算机服务于银行、大型企业的数据处理微型计算机个人电脑、笔记本电脑，应用最广泛嵌入式计算机隐藏在智能家电、汽车、手机等设备中硬件探秘看得见摸得着的部分从主机到外设，逐层拆解计算机的硬件结构02什么是计算机硬件计算机硬件是指计算机系统中

看得见、摸得着

的所有物理设备的总称。主机部分中央处理器（CPU）内存储器主板硬盘电源主机箱内核心部件外部设备输入设备键盘、鼠标输出设备显示器、打印机主机之外交互设备主机箱内部探秘打开主机箱，我们会看到计算机最核心的部件都集中在这里。这些部件通过主板上的总线相互连接、传输数据，构成一个整体。核心部件4项主板最大的电路板，是连接所有部件的中枢平台CPU计算机的“大脑”，负责运算和控制内存条临时存储正在运行的程序和数据硬盘长期保存文件和数据功能部件2项电源将交流电转换为稳定的直流电，为各部件供电显卡负责图像的处理和输出中央处理器CPUCPU是计算机最核心的部件，被称为计算机的"大脑"，负责解释指令和处理数据。衡量CPU性能不能只看单一指标，需要综合判断。运算器算术与逻辑负责执行算术运算和逻辑运算。控制器指挥协调负责指挥、协调各部件有序工作。寄存器临时存储用于临时存放待处理的数据和指令。存储器：内存与外存存储器的核心功能是保存数据和程序，按用途分为内存储器（内存）和外存储器（外存）。对比项内存储器（内存）外存储器（外存）存储位置主板上主机箱内部或外部典型设备内存条硬盘、U盘、光盘存取速度快较慢数据保存断电即丢失长期保存与CPU关系直接交换数据间接交换数据简单理解：内存是“工作台”，外存是“仓库”。数据先到工作台处理，处理完再存回仓库。常见的输入设备输入设备的任务是把人发出的指令和数据送入计算机。输入设备的任务是把人发出的指令和数据送入计算机选择合适的输入设备，能大大提高操作效率和使用体验。键盘输入类1项键盘最基础、最常用的文字和指令输入工具指点输入类2项鼠标通过点击、移动操作图形界面触摸板笔记本电脑上替代鼠标的装置图像与声音输入类3项扫描仪将纸质文档转换为数字图像摄像头采集视频画面，用于网课、视频通话麦克风采集声音信号常见的输出设备输出设备的任务是把计算机处理的结果呈现给人。输出设备按呈现方式可分为三类：显示输出打印输出声音输出外部设备输入设备与输出设备统称

外部设备，搭建了人与计算机沟通的桥梁。显示输出类显示器最核心的输出设备，以图像和文字呈现信息投影仪将画面投射到大屏幕上，适合课堂和会议打印输出类打印机将电子文档输出为纸质材料声音输出类音箱播放音乐、语音等声音信息耳机个人化聆听，不影响他人主板：硬件的中枢主板是整个硬件系统的中枢平台，所有核心部件都通过它连接在一起。主板的主要作用为

CPU、内存、显卡

等提供安装插座通过总线在各部件之间传输数据提供外部设备接口，连接键盘、鼠标、U盘等常见的扩展接口USB接口HDMI接口音频接口网线接口不同的接口对应不同的外部设备。软件世界看不见却不可或缺的部分认识程序与数据，理解软件的分类与作用03什么是计算机软件基本概念辨析软件是程序和相关数据的总称，是计算机系统的重要组成部分。如果说硬件是计算机的“身体”，那么软件就是计算机的“思想”。基本概念辨析3项指令指挥计算机完成一步操作的最基本命令程序为解决某个问题而编写的一系列有序指令软件程序、数据以及相关文档资料的集合软件的本质软件以二进制形式存储在硬盘等介质中，运行时被调入内存，由CPU逐条执行其中的指令。存储→调入→执行软件运行的核心链路软件的两大分类按照功能定位，计算机软件可以分为系统软件和应用软件两大类关系梳理：系统软件是“地基”，应用软件是“建筑”。没有地基，建筑无从谈起。系统软件负责管理和控制计算机的硬件与软件资源为其他软件的运行提供基础平台典型代表：操作系统、驱动程序应用软件面向用户的特定需求而开发直接帮助我们完成学习、工作、娱乐任务典型代表：办公软件、浏览器、游戏操作系统：最核心的系统软件Windows、macOS、Linux以及手机上的Android、iOS等，都是我们熟悉的操作系统。操作系统是连接用户与计算机硬件的桥梁，它负责统一管理计算机的软硬件资源。常见操作系统没有操作系统，计算机将变得

难以操作和驾驭。WindowsmacOSLinuxAndroidiOS作业管理调度和控制用户提交的任务存储管理合理分配内存空间设备管理统一调配输入输出设备文件管理组织和管理硬盘上的文件处理器管理分配CPU的使用权认识常见的应用软件功能类别典型示例主要用途文字处理文字编辑软件写作文、做笔记表格处理电子表格软件数据统计与分析演示制作演示文稿软件制作课件、汇报展示网络浏览浏览器上网查资料图像处理图像编辑软件处理照片、绘制图形影音娱乐影音播放软件看视频、听音乐选择应用软件时，应优先考虑功能匹配和学习需求。程序是如何编写出来的软件的背后是程序，而程序由人通过编程语言编写而成1分析问题明确程序要解决什么问题2设计算法规划解决问题的步骤和方法3编写代码使用编程语言描述算法4调试修改查找并修正程序中的错误5交付使用将程序打包成软件供用户使用“编程语言是人与计算机沟通的工具。九年级阶段打好基础概念，为后续学习编程做好准备。”协同运行软硬件配合才能完成工作从开机到运行程序，理解计算机的工作流程04计算机如何执行指令1取指令控制器从内存中读取下一条要执行的指令2分析指令判断这条指令要求计算机做什么操作3执行指令运算器完成具体运算，或将数据送入指定部件4保存结果将处理结果写回内存或输出设备循环往复这个过程循环往复，速度极快，每秒可完成数亿次以上指令操作速度极快开机启动的全过程“按下电源键之后，计算机内部发生了什么？”通电自检主板对内存、硬盘等关键部件进行快速检查›启动引导从硬盘中查找并加载操作系统›系统加载操作系统核心文件被调入内存并开始运行›进入桌面加载桌面环境和启动项，等待用户操作“短短几十秒的开机过程，背后是硬件与软件之间环环相扣的配合。”打开一个软件发生了什么1接收指令双击鼠标，输入设备将指令传给操作系统2查找程序操作系统从硬盘中找到软件的程序文件3调入内存程序被加载到内存，等待CPU执行4运行程序CPU逐条执行指令，显示器呈现软件界面5响应用户每一次键盘输入、鼠标点击，都重复着

"输入—处理—输出"

的循环人机交互的每一次响应，都是整套系统协同的结果。以双击打开一个文字处理软件为例，看看软硬件如何联动。冯·诺依曼体系结构运算器完成算术与逻辑运算控制器指挥系统有序运行存储器存放程序和数据输入设备接收外部信息输出设备输出处理结果数据的存储与读写内存正在使用保存文件数据从内存

写入外存打开文件数据从外存

读入内存外存长期保存保存文件数据从内存

写入外存打开文件数据从外存

读入内存VS安全维护让计算机更长久地服务我们认识常见风险，养成安全使用与日常维护习惯05认识计算机病毒病毒预防的关键，在于规范自己的使用行为。计算机病毒是一种人为编制的、具有破坏性的程序，它并非生物病毒，却能像病毒一样自我复制和传播。常见传播途径4项下载并运行来路不明的文件随意下载与运行，是病毒入侵的高发入口打开带有恶意附件的电子邮件邮件附件常被伪装，需谨慎识别后再打开使用被感染的U盘等移动存储设备移动存储设备交叉使用，易携带传播病毒访问不安全的网站恶意网页可借助脚本静默植入病毒可能造成的危害3项文件丢失或被篡改重要数据可能被永久破坏或恶意改动系统运行缓慢甚至崩溃病毒占用资源，导致系统卡顿或瘫痪个人隐私信息被窃取账号密码等敏感信息存在泄露风险网络安全基本常识网络带来便利，也潜藏风险。中学生应掌握基本的网络安全常识。网络世界同样需要自我保护意识。账号与密码安全强密码策略设置复杂密码，不同平台尽量不重复使用保密习惯不随意向他人透露密码个人信息保护隐私边界不在网络上随意公开姓名、学校、家庭住址等隐私防诱骗警惕陌生人的网络搭讪和索要信息网络社交规范防诈骗不轻信网络上的中奖、返利信息求助渠道遇到网络欺凌或骚扰，及时告知家长和老师良好的日常维护习惯良好的使用和维护习惯，能让计算机运行更稳定、寿命更长。维护不是复杂的技术活，而是日常细节的积累。软件维护3项及时安装系统安全更新修补已知漏洞，提升防护定期查杀病毒并清理垃圾文件保持系统整洁流畅不随意安装来源不明的软件避免病毒与恶意程序入侵硬件维护3项保持环境通风，防止过热利于散热，延长硬件寿命关闭计算机后再断开电源避免数据丢失与硬件损伤避免在计算机旁放置水杯等液体防止液体泼溅损坏内部元件使用习惯2项重要文件及时保存并备份防止意外丢失造成损失长时间不用时正常关机，而非频繁强制断电保护系统与硬件稳定运行数据备份：有备无患备份也许一时用不上，但真正需要时，它能避免无法挽回的损失。硬盘损坏、病毒攻击、误操作，都可能让辛苦积累的资料瞬间消失。何时需要备份重要的学习资料、照片、作文项目作品、参赛文件等不可再生的数据实用的备份方式定期将重要文件复制到U盘或移动硬盘使用网盘进行云端存储，多一份保障重要文件至少保留两份，