1、第一節(jié) 深入認識計算機一、 教學目標1. 知識與技能（1） 了解計算機的誕生、發(fā)展的歷程，能說出計算機主要的類型。（2） 能清楚地描述組成計算機系統(tǒng)的各部分硬件的名稱、作用和特點。（3） 知道計算機系統(tǒng)中軟件的含義和主要分類，能夠概括出計算機工作的“輸入存儲/處理輸出”基本過程。（4） 理解二進制數(shù)的數(shù)符與運算法則，了解二進制數(shù)表示計算機中信息的方法和信息的單位含義。（5） 能夠使用軟件完成二進制與十進制之間的數(shù)制轉換，通過專用軟件觀察計算機中信息的存儲情況。2. 過程與方法（1） 掌握閱讀計算機科技文獻的方法，能夠通過科技文獻認識計算機科技領域的發(fā)展過程和關注主要的事例，能夠與同學交流。（2

2、） 通過觀察硬件實物，能夠掌握硬件之間的連接關系，清楚硬件的作用和工作特點，能夠辯識不同硬件和軟件。（3） 掌握計算機常用數(shù)制的轉換方法。（4） 知道計算機中的信息數(shù)字化表示的方法。（5） 初步掌握探究計算機科學知識的學習方法。3. 情感態(tài)度與價值觀（1） 激發(fā)學生在已有的知識基礎上進一步探究計算機知識的熱情。（2） 讓學生全面了解計算機的發(fā)展歷程，形成認識事物的歷史觀，激發(fā)學生對計算機未來發(fā)展的創(chuàng)想。二、 教材分析1. 本節(jié)的作用和地位本節(jié)書的作用可以概括為“認識、深化、解惑”三個方面。“認識”是指對計算機歷史方面知識的學習，掌握一些典型的事例（如第一臺計算機的誕生），了解計算機的主要分類。

3、“深化”是對計算機系統(tǒng)中的硬件、軟件的學習能夠達到一種“辨識”的水平，且能夠概括出計算機的主要工作過程。學生在掌握了一定的計算機系統(tǒng)結構的知識基礎上，通過學習二進制的知識，能夠對計算機中信息的存儲進行一定程度的“解惑”。2. 本節(jié)主要內容介紹本節(jié)的情景中提出了這樣一個問題對計算機的分類是通過它們的尺寸作為標準的嗎？計算機更新?lián)Q代非常快，單從外觀去分辨計算機的類型是不準確的。因此，有必要了解計算機的發(fā)展歷程和典型事例，進一步認識計算機的主要分類方法和應用場合。學習計算機系統(tǒng)的組成、作用和工作過程，對計算機系統(tǒng)形成一個概括性認識，并把握住計算機主要部件的工作特點。學生使用計算機已經(jīng)有一段時間和一定

4、的經(jīng)驗了，形象地引入二進制數(shù)的知識，幫助學生探究計算機信息存儲的基本思想方法。問題情景：學生一般會在觀察后對計算機的分類形成一種感性的認識，即計算機越大，計算機性能就越強。剛好相反，第一臺計算機eniac雖然龐大，卻計算能力并不怎么樣。計算機的發(fā)展歷史、分類等知識自然地鋪開。追尋計算機的發(fā)展變化。學生以小組為單位，查找有關計算機發(fā)展變化的資料，說出計算機發(fā)展變化中的典型故事，或者可以從學校、家庭、社會中了解反映計算機發(fā)展變化的典型事例并與同學交流。認識計算機系統(tǒng)的組成與作用。學生可能通過辨認計算機硬件的活動，直觀地認識計算機系統(tǒng)中的硬件，觀察硬件的連接情況，聽老師介紹有關部件的工作特點。在教師

5、的指導下，嘗試上機操作，了解實驗室計算機中安裝軟件的情況，直觀地認識計算機軟件的含義、分類和作用。最后，對計算機的工作過程進行一個概括性的描述。探究計算機存儲信息的奧秘。數(shù)字與電子元件狀態(tài)的對應關系為二進制的引入作了一個形象的比喻，降低了學生對二進制學習的難度。數(shù)制的轉換是難點，但本節(jié)內容著重點不在于數(shù)制轉換原理的介紹，而在于學生能夠運用軟件解決數(shù)制轉換的問題。在學習二進制知識的基礎上，介紹了計算機中信息的單位表示，信息的數(shù)字化表示的基本思想方法。安排學生從符號列表中查看字符代碼（ascii表）和使用文本編輯軟件查找計算機中的字符編碼，鞏固學生對二進制數(shù)表示信息的理解程度。3. 重點和難點分析

6、教學重點：（1） 計算機系統(tǒng)的結構，計算機硬件、軟件的作用和聯(lián)系及它們的特點。（2） 計算機工作的一般過程。（3） 用二進制表示信息的基本方法。教學難點：（1） 計算機系統(tǒng)各部件的主要特點。（2） 二進制的數(shù)符與運算法則。（3） 用二進制表示信息的方法，ascii碼表。三、 教學建議1. 課前準備教師在課前要多收集計算機發(fā)展歷史相關資料、典型的事例。同時，還要為數(shù)制知識的教學做好充分的準備，制作必要的演示文稿。條件允許的話，可以準備1到2臺的計算機提供給學生作為實物觀察之用，讓學生了解硬件的連接情況。2. 教學策略本節(jié)教學過程大致可以分成兩個環(huán)節(jié)，第一環(huán)節(jié)主要是識記，第二環(huán)節(jié)是探究。第一環(huán)節(jié)對

7、計算機發(fā)展歷史、分類，計算機系統(tǒng)硬件和軟件的功能、作用和特點的學習可以采用miniquest的教學模式來組織課堂的學習活動。鼓勵學生多閱讀資料、多進行實物觀察，用自己的故事、觀察報告等形式來展示學習成果。這將改變傳統(tǒng)的“教師講、學生聽”這種沉悶的教學模式。同時，能夠讓更多學生參與到實際有效的課堂活動。第二環(huán)節(jié)也是本節(jié)課主要的重點和難點用二進制數(shù)表示信息的方法。教師可以把這個環(huán)節(jié)設計成一個探究活動形式，在教材內容的基礎上設計一份探究（研究）性學習報告小文稿，學習任務是安排學生以小組為單位完成文稿中的填空。這些填空包括數(shù)制的轉換、數(shù)制單位的轉換關系、ascii碼表的速查、中英文字符的16進制表示等

8、等。安排這樣一個環(huán)節(jié)的活動，目的一是為了更好地落實課堂學習內容，把教學難點化為填空題的形式進行分解；目的二是為了向學生展示一個探究活動的基本過程，為學生在今后開展探究性學習活動提供一個活動范本。3. 問題考慮教學過程可以“依書直說”，更應鼓勵創(chuàng)造性地營造課堂學習氛圍和活動。教師如果采用上述教學策略中的兩個環(huán)節(jié)的處理教法，需要準備好有關的研究報告范本，還要制作一定容量的學習資源。課本在上述的教學策略中可以起到一種很好的引導作用。四、 教學評價本節(jié)課要求學生：掌握閱讀計算機科技文獻的方法，了解計算機的誕生、發(fā)展的歷程，能說出計算機主要的類型；能清楚地描述組成計算機系統(tǒng)的各部分硬件的名稱、作用和特點

9、；知道計算機系統(tǒng)中軟件的含義和主要分類，能夠概括出計算機工作的“輸入存儲/處理輸出”基本過程，并能夠與同學交流。在教師的指導下，完成探究活動，理解二進制數(shù)的數(shù)符與運算法則，了解二進制數(shù)表示計算機中信息的方法和信息的單位含義；能夠使用軟件完成二進制與十進制之間的數(shù)制轉換，通過專用軟件觀察計算機中信息的存儲情況。五、 教學參考案例課的名稱深入認識計算機教學任務（1） 掌握閱讀計算機科技文獻的方法，了解計算機的誕生、發(fā)展的歷程，能說出計算機主要的類型；能清楚地描述組成計算機系統(tǒng)的各部分硬件的名稱、作用和特點；知道計算機系統(tǒng)中軟件的含義和主要分類，能夠概括出計算機工作的“輸入存儲/處理輸出”基本過程，

10、并能夠與同學交流。（2） 完成探究活動，理解二進制數(shù)的數(shù)符與運算法則，了解二進制數(shù)表示計算機中信息的方法和信息的單位含義；能夠使用軟件完成二進制與十進制之間的數(shù)制轉換，通過專用軟件觀察計算機中信息的存儲情況。教學重點計算機發(fā)展史與計算機系統(tǒng)。用二進制表示信息的基本方法。教學難點用二進制表示信息的方法。教學方法webquest / miniquest教學時間2課時教學環(huán)境網(wǎng)絡實驗室教學過程教學環(huán)節(jié)教學活動設計意圖第1課時（一）情景導入情景導入：（1）閱讀課文情景。（2）教師展示若干實物模型、webqeust的圖片資料。提問：計算機是如何進行分類的呢？是通過其體積大小來劃分，還是有其他的標準？計算

11、機在發(fā)展過程中出現(xiàn)過哪些類型？從情境導入，激發(fā)學生學習的興趣，引出問題思考。（二）分組活動學生分組（4人/組）學習：（1）分組選取感興趣的主題。閱讀由教師課前組織的webquest課件中的科技文獻資料。（2）以故事形式或小報告形式制作一個演示文稿，概括介紹本組主題中與計算機發(fā)展、計算機分類及計算機系統(tǒng)組成的相關知識或典型的案例。（3）與其他小組同學分享閱讀科技文獻材料的心得與體會。通過學生的閱讀，能夠更深入學習有關的知識，直接接觸到學習材料，避免學生習慣于被動地“聽講”而忽視主動尋求知識的情況出現(xiàn)。以學生的活動促進學生自主學習。（三）活動小結學生（1）小組匯報（2）交流心得，拓展主題閱讀教師歸

12、納計算機發(fā)展的四個歷程，突出計算機發(fā)展階段中標志性的技術特征，歸納計算機分類的標準，概括計算機一般的工作過程，明確計算機軟件的分類方法。讓學生在閱讀后培養(yǎng)起歸納、分析思考的能力，不是簡單地對資料進行復述，而是進行一次知識的重組過程。教師的著力點在于展示對問題的分析和對知識的歸納概括方法的展示。第2課時（一）問題提出情景導入：李鳴與3位同學一起完成一份探究性學習的小報告，報告的內容是關于計算機存儲信息的奧秘。教師分發(fā)印制好的論文范本，其中有部分地方是填空的位置要求學生完成。問題的解決更容易激發(fā)學生的學習動機，小報告的設計是安排了一個學習任務、明確一條學習主線，讓學生能夠有序地、按計劃進行學習活動

13、。（二）自主學習學生分組（4人/組）閱讀、觀看webquest網(wǎng)站中提供的資料。嘗試安裝教師提供的軟件工具，依照操作方法完成報告中的填空任務。自主學習的體現(xiàn)，教師在這段時間可以關注一些學習有困難的小組，多給予個別輔導，做到關注全體學生發(fā)展。（三）教師歸納教師通過比喻，引入二進制的介紹。依據(jù)學習任務所做的報告，逐一解釋答案及解題的思路。同時，教師要對報告中的每個環(huán)節(jié)進行適度的點拔，如問題提出、實驗過程、研究結論等進行介紹，讓學生對如何開展探究性學習有一個大致的認識。教師對知識進行全面的歸納，解惑。教師對開展探究性學習活動的方法進行指導。（四）課后練習為了強化學生數(shù)制知識的理解，可以安排一個練習：

14、一張dvd光盤/藍光光盤，可以存儲多少張300萬像素的圖像？知識的綜合應用，為后續(xù)學習做一個鋪墊。六、 參考資料資料一：數(shù)制基礎一、數(shù)制的基本概念1數(shù)制 用一組固定的數(shù)字與統(tǒng)一的規(guī)則來表示數(shù)的方法。 進位記數(shù)制：按進位的原則計數(shù)。2數(shù)位 數(shù)碼在一個數(shù)中的位置。3基數(shù) 每個數(shù)位上所能使用的數(shù)碼符號個數(shù)。4位權數(shù) 每個數(shù)位上的數(shù)碼符號所代表的數(shù)值等于該數(shù)位上的數(shù)碼乘上一個固定的數(shù)值，這個固定的值就是這種計數(shù)制的位權數(shù)。5特點基數(shù)固定，逢進例：555.55510251015100510-1510-2 故任意一個十進制正數(shù)d均可表示為： (d)10=dn-110n-1dn-210n-2.d0100+

15、dn-110-1d-210-2+.d-n10-n 二、數(shù)制的種類 1.二進制數(shù) （1）基本數(shù)碼：0,1 （2）規(guī)則：逢二進一,借一當二 （3）優(yōu)點：可行性：數(shù)在計算機中是以器件的物理狀態(tài)來表示，二進制只表示兩種狀態(tài)，技術處理容易。在計算機內部，一切信息（數(shù)值、字符、指令等）的存放、處理和傳遞均采用二進制數(shù)。 簡易性：運算法則簡單 邏輯性：與邏輯真和假對應 可靠性：只有0、1，傳遞無錯誤 （4）缺點：位數(shù)長，讀寫困難，通常人們采用8、16進制作為二進制的縮寫。 2.八進制數(shù) （1）基本數(shù)碼：0,1,2,3,4,5,6,7 （2）規(guī)則：逢8進1，借1當8 （3）與二進制的關系：238，可用三位二進

16、制數(shù)表示一位8進制數(shù)。 3.十六進制數(shù) （1）基本數(shù)碼：0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,a,b,c,d,e,f （2）規(guī)則：逢16進1，借1當16 （3）表示法：常在16進制數(shù)后加h表示，例： 0000hffffh 1m內存的編址 （4）與二進制的關系： 2416，一位十六進制數(shù)可用四位二進制數(shù)表示。 在微機中，不采用八、十六進制數(shù)進行信息處理，但內存地址的編址、顯示內存單元里面的數(shù)值、可顯示asc、匯編語言源程序中地址信息、數(shù)值信息等均采用十六進制表示。 4常用計數(shù)制的表示法 十進制 二進制 八進制 十六進制 0 0 0 0 1 1 1 1 2 10 2 2 3 11 3 3 4 1

17、00 4 4 5 101 5 5 6 110 6 6 7 111 7 7 8 1000 10 8 9 1001 11 9 10 1010 12 a 11 1011 13 b 12 1100 14 c 13 1101 15 d 14 1110 16 e 15 1111 17 f 16 10000 20 10三、數(shù)制間的相互轉換 1.其它數(shù)制轉換為十進制數(shù) 按權展開相加法，即將其它數(shù)制的數(shù)寫成n的各次冪之和形式，然后按十進制計算結果。 例：(10111.101)212402312212112012-102-212-3 16+4+2+1+0.5+0.125 (23.625)10 (143.65)81

18、8248138068-158-2 64+32+3+0.75+0.78125 (99.82815)10 (fde)16151621316114160(4062)10 2.十進制轉換為二進制、八進制、十六進制 轉換基本規(guī)則：整 數(shù)除基數(shù)取余法 小 數(shù)乘基數(shù)取整法 混合數(shù)將整數(shù)部分和小數(shù)部分分別進行轉換，再用小數(shù)點連接。 (1)十進制數(shù)轉換為二進制數(shù) 例：(25)10 =(11001) 2 (0.625)10=(0.101)2 (25.625)10=(11001.101)2 例：(66)10 =(1000010)2 (0.576)10(0.1001)2 (66.576)10(1000010.1001

19、)2 注意： 十進制小數(shù)不一定都能轉換成完全等值的二進制小數(shù)，所以有時要取近似值。 (2)十進制數(shù)轉換為八進制數(shù) 例：(4096.3574)10 (精確到小數(shù)點后5位） (4096.3574)10(10000.26677)8 (3)十進制數(shù)轉換為十六進制數(shù) 例：(3389.3574)10（精確到小數(shù)點后4位） (3389.3574)10(d3d.5b7e)16 3.二進制與八進制、十六進制間的轉換 (1)二進制與八進制間的轉換 因為(111)2=7，逢8進1，因此三位二進制數(shù)恰好是一位八進制數(shù)。 28轉換： 整數(shù)部分自右向左每三位為一組，不足者補0， 小數(shù)部分自左向右每組用8進制數(shù)表示 例：(

20、1011100001100101.0010101)2(134145.124)8 001 011 100 001 100 101. 001 010 100 1 3 4 1 4 5 1 2 4 82轉換：上述過程之逆向 (2)二進制與十六進制間的轉換 因為(1111)215，逢16進1，因此每四位二進制恰好是一位十六進制數(shù)。 例：上題可改為： 1011 1000 0110 0101. 0010 1010 b 8 6 5 2 a 即(10111000001100101.0010101)2(b865.2a)16 反之亦然。 注意：每組數(shù)轉化為十進制數(shù)，用8及16進制數(shù)表示。 補0必然。四、二進制數(shù)的算術運算 包括加法、減法、乘法、除法，但計算機中只有一種加法運算。 1.加法運算 運算法則： 00=0 10=01=1 11=10 (向高位進位) 例： (1101)2(1011)2(11000)2 2.減法運算 運算法則： 00110 101 011 (向高位借位) 例： (11000011)2(00101101)2(10010110)2 3.乘法運算 運算法則： 000 01100 111例： (1110)2(1101)2(10110110