1.信息意識：根據(jù)解決問題的需要，自覺、主動地尋求恰當(dāng)?shù)姆绞健⒓夹g(shù)及計算機系統(tǒng)組成的方案來獲取與處理信息，提高工作效率；在合作解決實際問題的過程中，愿意與團隊成員共享信息，實現(xiàn)信息的更大價值。
2.計算思維：在信息活動中能夠根據(jù)需求采用與信息系統(tǒng)相關(guān)的設(shè)備與技術(shù)，界定問題、抽象特征、建立結(jié)構(gòu)模型、合理組織數(shù)據(jù)、組建信息系統(tǒng)，高效地解決問題；通過判斷、分析與綜合各種信息資源，運用合理的方案組建信息系統(tǒng)，科學(xué)合理地為生活、學(xué)習(xí)提供更優(yōu)化的方式。
3.數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新：能夠按照需求提出合理化的硬件采購方案，達成高性價比。在組建計算機系統(tǒng)的過程中，掌握涵蓋數(shù)字化學(xué)習(xí)系統(tǒng)、學(xué)習(xí)資源與學(xué)習(xí)工具的操作技能，適應(yīng)信息系統(tǒng)所營造的數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境，認識其優(yōu)勢和局限。
4.信息社會責(zé)任：針對需求合理選擇軟件，為不同人員的需求服務(wù)，提高計算機系統(tǒng)的運行效率和安全保障。
二、學(xué)業(yè)要求
通過本單元的學(xué)習(xí)，能夠進一步認識信息系統(tǒng)，理解計算機、移動終端設(shè)備在信息系統(tǒng)中的作用，描述其工作原理；理解計算機硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)在信息系統(tǒng)中的作用，積極利用各種信息系統(tǒng)促進學(xué)習(xí)與發(fā)展。
三、項目目標分析
通過探究計算機系統(tǒng)的硬件組成，了解計算機硬件系統(tǒng)的組成及個部分主要的性能指標；進一步理解計算機的基本工作原理。
通過體驗計算機系統(tǒng)的軟件組成，了解計算機軟件系統(tǒng)的分類，能區(qū)分各類軟件的主要功能。
在項目實施過程中，理解硬件是計算機的軀體，體驗軟件是計算機的靈魂，能科學(xué)地評價、采購、維護、升級計算機系統(tǒng)。
四、項目內(nèi)容分析
本節(jié)要求學(xué)生了解計算機系統(tǒng)的硬件組成和軟件組成，并能描述其基本工作原理。關(guān)于計算機系統(tǒng)的硬件組成，我們可以通過觀察主機箱內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，了解計算機結(jié)構(gòu)的五大硬件組成。在認識計算機硬件的基礎(chǔ)上，理解各部分之間的工作原理。教科書中提及了內(nèi)存儲器、外存儲器和中央處理器的性能指標，可通過互聯(lián)網(wǎng)獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，了解各個性能指標的特點，由此理解計算機系統(tǒng)的組成及各部分之間的工作原理。通過各部分設(shè)備列舉實例，加深對各部分功能的認識，進一步理解計算機體系結(jié)構(gòu)的存儲控制原理，這是本節(jié)的重點內(nèi)容之一。
在認識計算機硬件系統(tǒng)的基礎(chǔ)上體驗計算機系統(tǒng)的軟件組成，讓學(xué)生了解硬件和軟件的關(guān)系，通過系統(tǒng)軟件的安裝使用，感受計算機各部分之間的協(xié)調(diào)配合關(guān)系，為下一步計算機互聯(lián)的學(xué)習(xí)做好知識鋪墊。
五、教學(xué)目標
1.知道計算機系統(tǒng)的主要組成部分，能夠描述基本工作原理。
2.了解計算機硬件系統(tǒng)的基本組成，認識其主要的性能指標。
3.了解計算機軟件系統(tǒng)的分類，能區(qū)分各類軟件的主要功能。
六、教學(xué)重、難點
教學(xué)重點：計算機系統(tǒng)的主要組成
教學(xué)難點：計算機系統(tǒng)的基本工作原理
七、教學(xué)策略
1.項目教學(xué)
2.體驗教學(xué)
八、教學(xué)準備
1.網(wǎng)絡(luò)教室
2.PPT、學(xué)案
九、項目實施流程圖
十、教學(xué)過程設(shè)計
（一）新課導(dǎo)入，引入項目（5分鐘）
教師活動：老師首先播放一段KFC里顧客點餐的視頻
學(xué)生活動：思考，KFC的電子點餐系統(tǒng)中，你認識哪些硬件設(shè)備？
設(shè)計意圖：從學(xué)生身邊熟悉的日常生活入手，引入項目，激發(fā)學(xué)生興趣。
（二）任務(wù)一：探究KFC點餐系統(tǒng)的硬件
活動1 認識KFC點餐系統(tǒng)中的計算機設(shè)備（8分鐘）
如下圖所示
教師活動：依靠多種設(shè)備，計算機系統(tǒng)能夠?qū)⒏鞣N信息輸入到計算機中，也能將不同類型的數(shù)據(jù)以不同的方式輸出。
學(xué)生活動：打開學(xué)案，對照圖片根據(jù)自己生活實際經(jīng)驗，分組討論數(shù)據(jù)與設(shè)備的關(guān)系，填寫表格1
知識技能：
1.計算機系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成。其中，硬件系統(tǒng)由輸入設(shè)備、運算器、控制器、存儲器和輸出設(shè)備組成；軟件系統(tǒng)由系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件組成。
2.常見輸入設(shè)備有：鍵盤、鼠標，觸摸屏，掃描儀，麥克風(fēng)等
3.常見輸出設(shè)備有：顯示屏，打印機 ，音響等
4.平板電腦、智能手機等是電子點餐信息系統(tǒng)中的移動終端，用于實現(xiàn)移動點餐。移動終端自帶通信模塊，可通過無線通信設(shè)備，在網(wǎng)絡(luò)通暢的情況下，幫助顧客實現(xiàn)隨時隨地點菜下單。移動終端(Mbile Terminal,MT)指可以在移動中使用的計算機設(shè)備。
拓展思考：哪些設(shè)備既是輸入設(shè)備又是輸出設(shè)備？
設(shè)計意圖：讓學(xué)生從已知的經(jīng)驗和已掌握的知識入手，去探求未知的知識，樹立信息意識，建立學(xué)習(xí)自信心。
活動2：分析KFC點餐系統(tǒng)的工作原理（15分鐘）
教師活動：KFC點餐信息系統(tǒng)以點餐數(shù)據(jù)為核心，其信息處理的過程包括點餐數(shù)據(jù)的輸入、存儲、處理和輸出，這一過程需要計算機各部件協(xié)同工作。教師通過展示PPT圖片，幫助學(xué)生分析計算機各個組成部分的工作原理，并給出CPU（中央處理器）主要性能的閱讀資料，幫助學(xué)生完成任務(wù)。
學(xué)生活動：根據(jù)教師給的資料，結(jié)合自己電腦CPU性能的參數(shù)（右鍵打開桌面“計算機”屬性窗口，查看自己的計算機中央處理器（CPU）的性能參數(shù)）。填寫表格2
知識技能：
計算機系統(tǒng)的運算器和控制器合在一起被稱為中央處理器（CPU）。中央處理器是計算機的核心部件，它的功能主要包括解釋計算機指令及處理計算機軟件中的數(shù)據(jù)。
（1)運算器（ALU: Arithmetical and Lgical Unit）運算器的主要功能就是對二進制數(shù)據(jù)進行算術(shù)運算和邏輯運算，所以也稱算術(shù)邏輯單元。
（2)控制器（CU：Cntrl Unit）控制器是整個計算機的控制樞紐，用于控制計算機各部件協(xié)調(diào)地工作。
（3）中央處理器是整個計算機運作的核心部件。計算機處理速度很大程度上取決于中央處理器的性能。中央處理器的主要性能指標有以下幾個（閱讀資料）：
字長：指中央處理器同時處理的二進制數(shù)位。字長越大表示中央處理器在一定周期內(nèi)處理的數(shù)據(jù)越多。例如，64位的中央處理器可同時處理64位的數(shù)據(jù)，而32位的中央處理器只能同時處理32位的數(shù)據(jù)。
主頻率：指中央處理器運算時的工作頻率。它以1秒內(nèi)發(fā)生的同步脈沖數(shù)來度量，一個同步脈沖也稱為一個時鐘周期。時鐘頻率的度量單位是赫茲(Hz)、兆赫茲(MHz)、吉赫茲(GHz)。1MHz=1000Hz，1GHz=1000MHz。時鐘頻率越高，中央處理器的運算速度越快。
核心數(shù)：指中央處理器含有內(nèi)核的數(shù)量。每個內(nèi)核都包含獨立的控制器、運算器寄存器和高速緩存。中央處理器相當(dāng)于把多個獨立的處理器封裝在一起。一般來說，同等條件下，核心數(shù)越大，CPU性能越好。
緩存容量：中央處理器的運算速度高于內(nèi)存存取速度，高速緩存則用于緩解中央處理器與內(nèi)存之間的速度差異。通常高速緩存的容量比內(nèi)存小很多，但是讀取速度卻比內(nèi)存快得多。緩存容量越大，中央處理器性能越好。
2.存儲器：存儲器是計算機系統(tǒng)的記憶裝置,它的主要功能是存放程序和數(shù)據(jù)。
計算機中的存儲器主要有寄存器、高速緩存、主存儲器(內(nèi)存)、輔助存儲器(外存)等，如下圖所示。
(1)內(nèi)部存儲又稱主存，安裝在計算機內(nèi)部，很具存儲性質(zhì)不同，可分為隨機存儲器（RAM）和只讀存儲器（ROM）。例如，“4GB,DDR4,2400MHz”是某內(nèi)存條的規(guī)格，4GB表示存儲容量(1B為1個字節(jié)，1KB=1024字節(jié)，1MB=1024KB，1GB=1024MB，1TB=1024GB)；DDR4表示第四代動態(tài)隨機存取存儲器；2400MHz表示內(nèi)存所能達到的最高工作頻率。
(2)輔助存儲器（外存）用來儲存需要長久保存的大量數(shù)據(jù)和程序，常用的外部存儲器有硬盤（機械硬盤和固態(tài)硬盤）、U盤、光盤、磁帶等。
設(shè)計意圖:通過分析KFC點餐系統(tǒng)的工作原理，認識計算機系統(tǒng)的各個組成部分及功能，了解計算機內(nèi)數(shù)據(jù)的采集、傳輸、處理及存儲的過程。
（三）任務(wù)二、體驗點餐系統(tǒng)的軟件組成（15分鐘）
教師活動：周末中午，小明和小毛相約到KFC就餐，小明使用的是國產(chǎn)pp手機，小毛使用的是蘋果手機，問題1：下列軟件中，你認識哪些軟件，有什么用？問題2：從點餐到下單支付，小明和小毛的手機上分別該安裝哪些軟件？
微軟Windws10、 B.辦公軟件WPS、 C.PS、 D.蘋果系統(tǒng)（iOS）、 E.安卓系統(tǒng)（Andrid ）、 F.鴻蒙系統(tǒng)（HarmnyOS）、 G.Linux、H.macOS、 I.微信APP、 J.支付寶、 K.KFC手機APP
學(xué)生活動：①分組討論，認識各個軟件及其用途，然后完成表格3。
②在電腦上利用騰訊手游或者雷電模擬器，模擬手機安裝相關(guān)軟件，體驗KFC的點餐過程。
知識技能：
計算機系統(tǒng)的軟件按功能分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。系統(tǒng)軟件是具有通用功能的軟件，包括操作系統(tǒng)、語言處理程序、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等。操作系統(tǒng)（Operating System，OS）是管理和控制計算機硬件與軟件資源的計算機程序，是直接運行在“裸機”上的最基本的系統(tǒng)軟件，任何其他軟件都要在操作系統(tǒng)的支持下才能運行。操作系統(tǒng)是用戶和計算機的接口，同時也是計算機硬件和其他軟件的接口。應(yīng)用軟件是為滿足用戶不同領(lǐng)域、不同問題的應(yīng)用需求而設(shè)計的軟件，如各類辦公軟件、多媒體加工軟件、即時通信軟件等都是應(yīng)用軟件。
設(shè)計意圖：學(xué)生通過自己動手，體驗軟件的安裝和使用，體驗數(shù)字化學(xué)習(xí)方式，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新力。
（四）項目小結(jié)（2分鐘）
利用思維導(dǎo)圖，總結(jié)計算機系統(tǒng)的組成。（學(xué)生先總結(jié)，教師補充）
設(shè)計意圖：由學(xué)生回顧整個教學(xué)過程，通過分析學(xué)習(xí)KFC點餐系統(tǒng)的硬件組成和軟件組成，總結(jié)知識點，加深印象。
十一、拓展練習(xí)
1.計算機系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)由哪幾部分組成？請舉例說明計算機常用硬件的評價指標有哪些。
2.在計算機軟件系統(tǒng)中，計算機語言 Pythn 屬于什么軟件？
3.要長久保存 5TB 的視頻數(shù)據(jù)，應(yīng)選擇的存儲設(shè)備是什么？
4.要將 2GB 容量的數(shù)據(jù)從家里的計算機轉(zhuǎn)移到學(xué)校的計算機，應(yīng)選擇什么存儲設(shè)備？
5.觀察并比較手機和計算機的輸入方式有何異同。
6.分析觸摸屏為什么既是輸入設(shè)備又是輸出設(shè)備。
十二、教學(xué)反思
我設(shè)計這節(jié)課的靈感來自課題中“系統(tǒng)”兩個字。在以前的老教材中也出現(xiàn)過“計算機的組成”，但是沒有“系統(tǒng)”兩個字，再反觀第二章的課題“信息系統(tǒng)的集成”。所以，我設(shè)計的這節(jié)課就以教師、學(xué)生們都熟悉的“肯德基的點餐系統(tǒng)”為項目案例來分析，貫穿整個教學(xué)過程。而且也可以延伸到第二章后面的章節(jié)“計算機系統(tǒng)互聯(lián)”“無線局域網(wǎng)的組建”等乃至第三章“信息系統(tǒng)的設(shè)計”去使用，使得以“肯德基點餐系統(tǒng)”這個項目的研究學(xué)習(xí)，形成完整的知識鏈。樹立學(xué)生信息意識，能在自主探究，動手實踐的過程中，以數(shù)字化學(xué)習(xí)方式，提升創(chuàng)新力，開拓計算思維。
各種信息
數(shù)據(jù)類型
輸入設(shè)備
輸出設(shè)備
菜品價格
文本數(shù)據(jù)
音響里播放的音樂
屏幕上的宣傳片
菜單圖片
性能指標
含義
主流 CPU 的性能指標參數(shù)值舉例(自己計算機CPU參數(shù))
字長
主頻
內(nèi)核個數(shù)
緩存容量
屬于系統(tǒng)軟件的有
屬于應(yīng)用軟件的有

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高中信息技術(shù)教科版 (2019)必修2 信息系統(tǒng)與社會電子課本

2.1 計算機系統(tǒng)的組成

版本： 教科版 (2019)

年級： 必修2 信息系統(tǒng)與社會

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