《计算机的基本工作原理》教学设计

第3节《计算机的基本工作原理》教学设计
一、学习者分析
学生经过前面第2节的学习，知道计算机系统是由硬件和软件两部分组成，但对于硬件和软件是怎样协调起来使计算机运作的，他们的认识可能是一无所知或者是模模糊糊的，所以这节课有必要向学生以生动、显浅的方式，向他们介绍计算机内部的微观、抽象的世界。
二、教材内容分析
1、本节的主要内容及在本章中的地位
本节课要求学生掌握的内容主要有：二进制的概念及其采用原因；计算机程序的概念及两类程序语言的特点；计算机硬件的组成部分及其关系。这些是本章书中最抽象、最难懂的内容之一，学生只有掌握好这些内容，才能从真正意义上明白计算机的工作原理，否则对计算机的认识只是肤浅的。因此这节课具有举足轻重的地位。
2、教学重点、难点：
重点、难点：二进制的概念和采用原因；计算机硬件的组成部分及其关系。
3、课时安排：1课时。
三、教学目标
1.知识与技能
（1）知道二进制的概念；
（2）理解采用二进制的原因；
（3）了解计算机程序的概念；
（4）了解机器语言程序与高级语言程序的特点；
（5）掌握计算机硬件的组成部分及其关系。
2.过程与方法
让学生通过阅读课本，观看视频，体验计算机采用二进制表示信息的事例，感受计算机处理信息的基本过程。
3.情感态度价值观
培养学生使用计算机处理信息的意识及积极思考、交流、分享学习成果的态度。
四、教学理念和方法
采用图解、视频、游戏等方式，使抽象难懂的教学内容，进行直观的演示和简洁的归纳；通过层层设问，引入过渡到各教学环节，并充分激发学生的求知欲和学习积极性。
五、教学过程设计
1、 教学内容的组织与呈现方式
从复习旧知识计算机系统的组成，过渡到新知识的讲解，通过课件演示和分析计算机硬件五大组成部分之间的联系；让学生观看视频，感知计算机内部信息处理是采用二进制，并通过与十进制的对比，让学生了解二进制的特点及其应用；让学生感知计算机的表示信息的方法，计算机的处理能力是靠人编写的程序才能实现，而人编写程序所使用的语言有机器语言和高级语言。让学生了解计算机处理信息的基本过程。
2、教学过程
教学
环节 教师教学 学生活动 设计意图
复习
旧知 提问：在前面的课中，我们学习了计算机系统由硬件和软件两部分组成，那么其中的硬件有哪五个组成部分？ 思考，回答：输入设备、运算器、控制器、存储器、输出设备。 回顾旧知识。
新课
引入 设疑：那么，当我们在键盘敲一下“A”键，显示器马上显示一个“A”字母，计算机要完成这个分析、处理过程，大家想象一下硬件这五个组成部分之间的工作流程是怎样的呢？ 学生想象，并发表猜想。 设疑过渡到本节课新知识的学习，激发学生的学习兴趣。
计算机硬件五大组成部分之间的联系 使用课件，动画演示P13图1-17“计算机硬件的组成部分及其关系”，并讲解其工作流程。
认真听老师讲解，并对照书本加深理解。 通过课件使知识简单直观化。
呈现课件中的练习游戏：拖拉五个部件名到相应位置。 学生愉快地在各自的电脑中完成练习游戏。 通过游戏提高学生的参与兴趣。
请有能力的同学尝试复述计算机硬件五个部件的工作流程。 个别同学尝试复述，其他同学补充完善。 通过复述，加深对知识的理解。

二进制与计算机 对照图1-17，设疑：我们知道，当我们从图中最左边通过输入设备键盘输进一个“A”，那么在图中的最右边通过输出设备显示器则输出一个“A”，现在请大家再猜想一下，这个“A”在图中内部流程中，是始终以“A”的形式存在还是变成其它什么形式呢？ 学生讨论并猜想答案。 设疑激发学生进一步学习的欲望。
提示：请大家观看一段视频《计算机二进制工作原理》，答案就在其中，看完后请同学回答。 学生认真观看录像，后回答：“A”在计算机内部是二进制代码流通。
设疑：我们知道我们日常生活用的是十进制，那么为什么电脑内部工作要用二进制呢？请大家看书P11—12，看谁能最快找到答案。 阅读教材内容，找出问题答案。 培养学生看书自学的能力。
教师归纳：
1、计算机只能识别二进制，即由0和1组成的编码。
2、采用二进制的原因：
（1）容易表示；
通过课件分析实例：采用二进制代码控制“中”字在电子屏中显示的原理。

（2）运算法则简单。
对比十进制的“九九乘法表”进行分析。 认真听老师讲解，并对照书本作标记，加深理解。 直观形象地讲解重难点。

程序与计算机 设问：大家认为是人聪明还是电脑聪明？ 展开讨论，答案不一。 引入过渡。
引导归纳：看范畴而定，在运算速度、记忆容量、工作强度等方面人的确不及电脑，但是毕竟电脑是人发明创造的。
设问：那么我们人是怎样让电脑为我们工作的呢？ 回答：让电脑运行相关软件。
反问：那么软件何来？ 回答：软件是人编写出来的程序。
课件归纳：
1、计算机程序的概念：控制计算机工作的一系列命令。
2、常见的编程语言有：机器语言与高级语言。
3、通过程序段截图，让学生对比两种语言的特点，并指出其转换方法。
认真听老师讲解，思考老师提出的问题，并对照书本作标记，加深理解。 直观形象地讲解重难点。
课堂
小结 引导学生讲本节课的收获，并梳理归纳。 学生谈本节课的学习收获。 归纳总结知识。
3、教学评价：
让学生完成下面的填空题，了解学生对本节课知识点的掌握情况。
（1）计算机内所有的信息都是以（ ）进制形式表示的。
（2）二进制由（ ）和（ ）两个数字组成。
（3）计算机采用二进制的原因是：（ ）、（ ）。
（4）控制计算机工作的一系列命令称为（ ）。
（5）计算机能直接识别和处理的语言是（ ）；但比较直观、易懂，便于人们使用的语言是（ ）。
4、教学资源：《计算机系统的基本工作原理》课件及《计算机二进制工作原理》视频。
六、教学反思
本节课对抽象难懂的教学内容，采用图解、录像、游戏等方式，进行了直观的演示和简洁的归纳，大部分学生能较好地理解和掌握，教学效果理想。本节课设计了较多的有针对性的问题引入、过渡到教学各环节，充分激发学生的求知欲，使他们积极参与投入课堂，充分发挥其课堂主体作用。