计算机硬件结构及软件系统教学设计

一、案例简介

主讲教师:云南大学附中 吴雁冰

授课内容:《中小学信息技术课程指导纲要(试行)》模块八计算机硬件结构和软件系统,《云南省普通高级中学实验教材信息技术》第一册第一章第三节计算机系统

教学对象:高中一年级学生

二、教学设计

(一)指导思想

理论与实践相结合,用理论指导实践,在实践中验证理论,归纳总结记忆知识。重视能力培养,学会思考、自己做出判断,具有掌握更新的信息技术的能力。首先,教师让学生明确学习目标,布置任务,提出实践方法建议。然后,学生在教师指导、监督下进行实地调查,探究、理解、记忆知识。接下来,在装机实验中消化吸收、加深知识,在教师辅助下用自己的语言和行为再现知识。最后,做到知识技能的迁移,利用所学知识,学习应用新知识,掌握新技能,解决新问题,达到应用的目的。

(二)背景分析

教学内容虽然安排在教课书的起始章节,但是实际教学是在学习了信息技术基础理论、操作系统、应用软件、网络等知识之后。内容贴近学生的实际生活,实践的可能性大,日新月异的电脑市场是广大的实践空间。经过一个多学期的学习,我校高一学生掌握了一些理论知识,会使用计算机上网查找资料,制作电子报刊、演示文稿和网页,渴望进一步了解计算机内部结构,工作原理等知识,部分学生已具备安装计算机的实战经验,迫切要求展示才技。

(三)教学目标

知识目标:

1.了解信息编码、ASCII码和汉字编码

2.理解计算机的系统结构和基本工作原理

技能目标:

1.能从外观上辨别微机的常见组件

2.能动手接插微机主机的各类接口

体验性目标:

提升信息素养,培养终身学习的能力和协作精神。

(四)教学内容

1.二进制数在计算机技术中的应用及应用的优越性

2.计算机系统结构和基本工作原理

(五)教学重点与难点

重点:1.二进制数基础、ASCII码和汉字编码

2.计算机系统结构和基本工作原理

3.辨别现行微机的常见部件,知道一般接口的连接方法

难点:1.计算机系统五个部分的相互关系

2.汉字编码

(六)教学流程

 

 

 

 

 

三、教学过程

学习目标

1.理解二进制数的特点、进制转换规则及二进制数的算术运算规则

2.了解ASCII码和汉字编码

3.理解计算机的系统结构和基本工作原理,并能从外观上辨别微机的常见组件,能动手接插微机主机的各类接口

4.了解计算机的发展史和发展趋势

5.认识计算机病毒的定义、特性、传播及危害,掌握防治方法

6.了解计算机犯罪与安全

7.了解计算机使用道德规范

8.养成终身学习的习惯,培养自学能力

引入:点评调查时的方法应用、行为道德和小组合作精神,分析调查表的完成情况,表扬做得好的小组,展示内容正确、字迹工整的调查表。

呈现:利用冯机型结构图分析硬件5个组成部分的功能和相互关系,导出基本工作原理,讲解计算机硬件与软件的关系,信息的二进制表示、ASCII码、汉字编码、进制转换规则及二进制数的算术运算规则。

实践:电脑市场调查、装机实验及理论知识讲解。

应用:初步应用,学生自学理论知识指导配机。深入应用,使用自己的语言、行为讲解、演示如何装机、连线、调试等知识、技能,将课内知识的学习、应用扩展到课外知识的学习、应用。最高阶段,体会实践是关键,学会学习的方法,逐步培养终身学习的能力。

评价:过程性评价;考试评价。

学生任务:

任务一:个人填写预备知识表

准备:阅读教材第一章 第三节计算机系统P9~P16页内容,按要求自学理论。通过文字、图片资料,加上一个多学期的应用,对计算机有一个较全面的认识,为调查作理论指导。自学内容:计算机系统组成、发展史、发展趋势、冯机结构图。

问题:你对计算机发展史、发展趋势、系统组成、冯••诺依曼机型了解多少?你是如何获得这些资料的?准确性有多高?

解决:填写预备知识表(附录1)。

学习方法指导:从多渠道获取知识,并对比比较,归纳总结。平时注重常识的积累。

评价:获取信息的途径的广泛性和判断信息真伪的方法。

教师活动:提供计算机发展史、发展趋势、系统组成、冯机型5大部件结构图,提示学生利用网络更有效地学习,帮助学生形成正确的知识概念及培养自学能力。

任务二:小组调查电脑市场,填写调查表

准备:3-4人按男女和知识能力强、一般、弱的比例分为一组;填写计划表(附录2)。

问题:常见硬件有哪些?功能是什么?组装一台计算机需要哪些硬件和软件?

解决:观察、触摸实物,搜集相关资料,咨询有关人员,填写调查报告表(附录3)。

评价:获取信息的方法,加工信息的能力,合作精神,行为道德。

调查方法指导:注重观看实物,抓住其特点。首先查看电脑公司提供的配机单,从中了解配置一台计算机需要的主要配件及其主流产品、最新产品有哪些,然后观察触摸实物,选取产品宣传资料,或向导购员咨询各部件的功能、型号、价格等信息。接下来根据用途虚拟配机,填写调查表。

教师活动:创设自主探究的“境”,开放自主探究的“度”。调查前检查计划表,提出方法建议。调查后利用广播教学展示优秀调查表,从调查的方法、效率、态度、行为道德、调查表完成情况等方面总结活动情况,分析问题,提出改进建议。然后利用冯机型结构图分析硬件5个组成部分的功能和相互关系,导出基本工作原理,讲解计算机硬件与软件的关系,信息的二进制表示、ASCII码、汉字编码、进制转换及二进制数的算术运算规则。

任务三:小组装机实验及理论知识讲解

说明:装机包括硬件插接及软件安装,其中操作系统安装时间过长,因此用课件演示关键环节即可。应用软件安装以安装Office为例,也可用游戏软件安装激发学生学习兴趣。

准备:预习实验报告(附录4),明确实验目的,确定实验方法和步骤;搜集、整理资料,编写演示文稿,拟定讲解流程。讲解内容包括:各类硬件的功能,技术指标,安装方法和注意事项,各类接口的标准和连接方法,各种软件的作用,安装方法,安装顺序。

问题:计算机各硬件设备是怎样连接的?各类接口的连线方法是什么?各部件如何协调工作?

解决:每班选取4~5名同学重新组成一组在教师辅助下演示装机,讲解相关理论知识,其余小组观察演示,完成装机实验,填写实验报告。

评价:动手能力、解决问题的能力、表达能力。

学法指导:学习硬件的安装要分清各类插槽、接口的形状,了解其作用,注意其匹配性。技能的掌握要通过实际的操作练习,总结经验,必要时记录方法步骤和注意事项。学习时最好在小组内、小组间交流信息,切磋技艺,尽量缩短学习的过程,加快掌握的速度,争取在最短时间内学会最多的知识、技能。

教师活动:观察学生操作,引导信息交流,与同学分享交流的信息,记录知识性错误和不规范操作,点评小组演示,纠正错误。

任务四:理论知识笔试考核

准备:复习计算机发展史、发展趋势、系统组成、工作原理、信息编码、二进制及进制转换、进制运算。自学计算机病毒与安全和使用道德规范。

问题:你掌握了多少有关计算机系统的知识?

考核:以云南省高中会考要求和全国等级考试一级Windows为标准命题考试。

评价:以分数定等级,进行等级评价。

学法指导:学会归纳总结,区分容易混淆的知识点,反复记忆不熟悉的知识。

教师活动:一对一考核,进行质量分析,找出“南郭先生”及时辅导。

任务五:理论知识学习网站建设

说明:这是拓展任务,在全年级选出部分有特长和兴趣的学生,2~3人负责一个模块的建设,由教师辅导提前并深入学习相关知识,然后制作网页,为其他同学提供自学的资料和环境,为自己的兴趣发展开辟空间。模块分为:信息技术基础、计算机系统组成、计算机安全、计算机使用道德、计算机网络、程序设计、数据库、多媒体制作、人工智能等。

目标:把学生获得的第一手资料和搜集的大量资料整理、发布,作为学习的资源。为电脑爱好者、特长生提供自我发现、创新、表达的空间。

四、教学后记

计算机系统属信息技术教学内容的基础模块,理论抽象,难理解,不易于记忆。经过教学实践总结:学生多接触实物,通过观察、触摸、实验不仅能够掌握课内知识,而且可以学会课外知识,获得最新的信息。在实践过程中教师起指导、辅助的作用,学生的实践能力和创新精神得到培养和锻炼,逐渐具有适应终身学习的基础知识、基本技能,养成终身学习的习惯,掌握终身学习的方法。

教学时教师先创设自主探究的“境”,布置任务,提出学习方法建议。再从知识掌握程度、学习方法、应用能力等方面评价完成任务的情况,讲解知识要点难点。然后指导、辅助学生交流信息,展示学习成果。学生先认识硬件的结构和用途,软件的组成和用途,再了解硬件的逻辑结构和相互联系,软件的相互联系,软件和硬件的关系。先识别设备,再讲演组成及关系,最后应用所学知识技能学习新知识,掌握新技能,解决新问题。知识层层递进,应用逐步加深。学生始终是教学的主体,教师只是点拨提示、辅助。分组学习互帮互学友好合作,充分发挥自主性。方法指导和自学能力的培养尤为重要。

 

 

附录1:

计算机系统预备知识表

班级          姓名            性别       学号      

计算机发展史 (四个阶段)

计算机发展趋势

计算机系统组成

      硬件

 

计算机

系统

软件

冯·诺依曼机型(结构图)

信息获取途径

教科书

教师提供资料

上网查找

评价

合格

判别信息准确性的方法

以教师资料为标准

以自查资料为标准

所有资料对比比较

评价

合格

 

附录2:

计算机设备调查计划表

班级       组长姓名          组员姓名                  

姓名

担任工作

负责程度

自我评价

小组评价

教师评价

调查地点

云大新世纪电脑城

民院数码城

调查步骤及方法

文明公约

 

 

附录3:

常见计算机设备调查表

班级        组长姓名          组员姓名                   

用途:

主要硬件

主要软件

名称

品牌

型号

价格

功能

名称

品牌

版本

价格

功能

CPU

主板

内存

硬盘

光驱

软驱

显示器

主机箱

鼠标

键盘

声卡

显卡

网卡

调制解调器

其它外部设备

信息来源

调查中发现的问题

解决问题的方法、途径和效果

对小组的评价

合作精神

满意程度

个人

小组

教师

 

附录4:

装机实验报告

班级        组长姓名          组员姓名                   

姓名

担任工作

负责程度

自我评价

小组评价

教师评价

实验目的

进一步了解计算机硬件结构及软硬件的相互关系,学会硬件安装及机箱各类接口的连线方法,培养实际动手能力、观察能力和解决问题的能力。

实验步骤及方法

 

实验结果

 

个人评价

小组评价

教师评价

动手能力

较强

一般

实验中发现的问题

问题解决能力

自己动手动脑

观察其它小组

询问教师

表达能力

讲解清楚

有条理

语言生动

对小组的评价

合作精神

满意程度

 

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